بررسی و مقایسه روش های مختلف عددی جریان درون اتاق

امروزه انسان ها بخش قابل توجهی از زندگی خود را در ساختمان های مسکونی واداری سپری می کنند؛ از این رو کیفیت هوای درون ساختمان و آسایش حرارتی تاثیر بسزایی در سلامتی افراد و کارایی آنها در کارهای روزمره دارد. از سوی دیگر رشد فزاینده مصرف انرژی طی سال های اخیر و همچنین سهم بالای سیستم های تهویه مطبوع از آن، لزوم توجه به پارامترهای موثر در طراحی بهینه را دوچندان می کند. پیش بینی جریان هوا در ساختمان در طراحی بهینه سیستم های تهویه مطبوع، محاسبه بار حرارتی و برودتی، بررسی آسایش حرارتی، بررسی تاثیر محل پایانه های تهویه مطبوع و اثاثیه، مطالعه پخش آلودگی ها و بسیاری از موارد دیگر کاربرد دارد. مدل سازی به منظور تعیین خصوصیات جریان و پیش بینی جریان هوا درون ساختمان، به ما کمک می کند که بدون درگیر شدن با بسیاری از جزئیات کم تاثیر، رفتار پدیده یا رفتار سیستم موردنظر را تا حد قابل قبول پیش بینی نماییم. استفاده از روش های عددی هرچند دارای دقت بالایی می باشد، ولی در بسیاری از موارد چگونگی المان بندی فضا و انجام محاسبات لازم برای انجام این کار به اندازه ای دشوار و زمان بر خواهد بود که عملا امکان به کارگیری این روش ها را غیرممکن می سازد. حال آنکه استفاده از روش های محاسباتی نظیر روش ناحیه ای هوا نه تنها تعریف مسئله و تحلیل آن را به سادگی و با دقت قابل قبولی میسر می سازد بلکه زمان انجام محاسبات را به طور چشمگیری کاهش می دهد. با توجه به محاسن روش های ناحیه ای هوا که در واقع از ساده سازی معادلات حاکم بر جریان هوا و به کارگیری فرضیات تجربی حاصل می شود، در این مطالعه از این روش برای مدل سازی جریان هوای درون یک سالن اجتماعات استفاده گردیده است. در این پژوهش سعی بر این است که جریان هوا و توزیع آلودگی یک فضای نمونه سه بعدی با روش ناحیه ای هوا مدل سازی گردد. اما برای این کار، بجای استفاده از معادلات معمول مدل ناحیه ای هوا و ترکیب آن با معادله غلظت آلودگی، از ایده ی حل معادلات جریان دو فاز برای به دست آوردن تعریف جدیدی از ترم های موجود در مدل ناحیه ای هوا استفاده می شود. مدل سازی مسئله مذکور با تدوین برنامه کامپیوتری به زبان فرترن انجام پذیرفته و معادلات حاکم با استفاده از یک روش عددی گسسته و حل شده اند.

Keywords:

روش ناحیه ای , توزیع آلودگی , جریان دو فاز , فرترن