مطالعه تجربی و عددی تعیین خصوصیات جریان باد روی سطوح قوسی

بیشتر از چند قرن است که باد به عنوان یک عامل مفید در بهینه سازی هوای داخل ساختمان به ویژه در تابستان، در مناطق جنوبی و مرکزی ایران مورد استفاده قرار می گیرد. طراحی ساختمان های مسکونی در این مناطق ساختار و آرایش خاصی با جهت باد دارد. یکی از این ساختارها استفاده از سقفهای قوسی است. در تحقیق حاضر چگونگی جریان مغشوش باد در اعداد رینولدز متفاوت روی سقفهای قوسی شکل با هندسه های مختلف بصورت تجربی و عددی مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور مدلهایی به شکل نیم استوانه ساخته شده و در یک تونل باد زیر صوت مورد آزمایش قرار گرفته اند. اندازه گیری مشخصات جریان با استفاده از شاخک سیم داغ یک بعدی تک عموده بوده و در جهت جریان در دو بعد انجام شده است. نتایج بدست آمده شامل بردارهای سرعت متوسط، سرعت مغشوش، محاسبه ضریب اصطکاک سطحی، ضریب فشار و بررسی مشخصه های جریان از قبیل زاویه جدایش جریان طول ناحیه بازگشتی و محل سرعت حداکثر و نهایتا چگونگی تغییرات این پارامترها با تغییر عدد رینولدز و تغییر قطر قوس می باشد. برای حل عددی از یک مدل مغشوش RNG k-ε استفاده شده است. در پایان نتایج تجربی با نتایج حل عددی مقایسه و تطابق خوبی میان آنها مشاهده شده است.

Keywords:

جدایی جریان , ضریب اصطکاک سطحی , ضریب فشار , ناحیه برگشتی , قوس