مطالعه عددی جریان های ناشی از پرده های هوای تکی و دوقلو و ارزیابی و مقایسه عملکرد آن ها

مدیریت اتلاف انرژی در ساختمان ها بالاخص مجموعه های اداری از ساز و کارهای مقابلهبا بحران مصرف سوخت و انرژی تلقی می گردد. یکی از موارد پیشنهاد شده برایجلوگیری از اتلاف انرژی در ساختمان های اداری بهره گیری از پرده های هوایی است.مطالعه عددی حاضر بررسی شاخص های جریانی برای پرده های هوایی تکی و دوقلواست. در این کار میدان حل دو بعدی است و جریان درهم در نظر گرفته می شود. از مدلکا- اپسیلون برای شبیه سازی معادلات درهم بهره گرفته شده است. طول میدان حل ۶متر و ارتفاع آن ۳ متر لحاظ گردیده است. ورودی هوای خنک با دمای ۲۸۸ کلوین ۵ / ۰متر بر ثانیه بوده و سرعت های جت هوای مختلف ۲ ، ۳ ، ۴ ، ۸ و ۱۲ متر بر ثانیه مورداستفاده قرار گرفته است. نتایج استقلال از شبکه تعداد سلول مناسب را ۵۵۰۰۰ مشنشان داده است. نتایج حاصل از کار عددی نشان می دهد که در شبیه سازی مدل بدونپرده هوا، هوای خنک ورودی بدون هیچگونه ممانعتی از درب باز عبور کرده و به سمتفضای دوم و محیط بیرون حرکت می کند. نتایج نشان می دهد که هوا با کمینه سرعت۰۶ / ۰ متر بر ثانیه از درب عبور می کند و حتی در نزدیکی لبه بالایی درب به سمتپرتاب جریان و نزدیکی خطوط جریان بهم این مقدار تا بیش ۱ متر بر ثانیه نیز افزایشمی یابد. کانتور دمایی بیان می کند که هوای خنک ۲۸۸ کلوین وارد فضای اول می گرددو به راحتی از درب باز عبور کرده و به فضای دوم میرسد به طوری که دمای این فضا دربیشینه مقدار خود ۳ درجه کاهش دما را نشان می دهد. نتایج مربوط به حالت پردههوایی تکی نشان می دهد که جت هوای ۲ متر بر ثانیه مقداری در مقابل عبور جریانهوای اصلی مقاومت نشان می دهد ولی عمق نفوذ جت کم بوده و این انحراف در مسیرجریان اصلی بسیار ناچیر است. هر چند پروفیل سرعت خط میانی نشان می دهد کهکمینه سرعت عبوری هوا از ۰۶ / ۰ متر بر ثانیه حالت ساده به ۰۱ / ۰ متر بر ثانیه رسیدهاست و بیشینه سرعت عبوری نیز از ۱ متر بر ثانیه به ۲۵ / ۰ متر بر ثانیه کاهش یافتهاست. کانتور دمایی میدان حل نشان میدهد دمای فضای دوم ۲۹۹ درجه کلوین می باشدونشانگر آن است نفوذ هوایی خنک به فضای دوم کمتر است در نتیجه هوا ۲ درجهکاهش داشته است. با مقایسه نمودارهای مطرح شده برای سرعت های جت مختلف بهاین نتیجه می رسیم که با افزایش سرعت جت امکان نفوذ جریان اصلی از منطقه اول بهمنطقه دوم کاهش می یابد پروفیل های سرعت در خط میانی میدان بیان گر آنست کهدر سرعت جت ۸ متر بر ثانیه سرعت عبور جریان آزاد از قسمت انتهایی جت هوا تقریبابه صفر میل کرده است و در جت با سرعت ۱۲ متر بر ثانیه دیگر نفوذ هوا به منطقه دومدیده نمی شود و براساس کانتور های دمایی در سرعت های جت بالاتر توزیع هوایخنک تری در منطقه اول میدان حل وجود دارد. نتایج مربوط به دو جت دوقلو نشان میدهد در شرایط مختلف و برای سرعت های جت متفاوت، حالت دو پرده هوایی قادر استنسبت به دو حالت قبلی بیشتر از نفوذ جریان اصلی به منطقه دوم پیشگیری کند وگرادیان دمای منطقه اول نشان می دهد که هوای به مراتب خنک تری در منطقه اولحاکم می باشد.

Keywords:

پرده هوای تکی , پرده هوای دوقلو , جریان توربولانت , میدان سرعت , توزیع دما , دینامیک سیالات محاسباتی