بهينه سازي عملكرد سيستم تركيبي بادگير-دودكش خورشيدي با تمركز بر طراحي آيروديناميكي دهانه ي بادگير

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

عمران

كارشناسي ارشد

چكيده يكي از الزامات اساسي در طراحي ساختمان ها، تعبية سيستم تهوية مطبوع است. امروزه به دليل دسترسي آسان به انرژيهاي تجديدناپذير از سيستم هاي تهوية مكانيكي براي تهوية هوا در ساختمان ها استفاده ميشود. در سالهاي اخير تحقيقات زيادي، معطوف به ارائة روشهاي جايگزين تهوية مطبوع طبيعي به جاي تهوية مكانيكي جهت كاهش انرژي مصرفي و هزينه هاي مربوط به آن شده است. از رايج ترين روشها براي ايجاد تهوية طبيعي داخل ساختمان استفاده از بادگير و دودكش خورشيدي است. در اين پژوهش عملكرد تهوية طبيعي ساختماني سه طبقه همراه با بادگير و دودكش خورشيدي با تمركز بر طراحي دهانة بادگير، بر اساس شرايط آب و هوايي مرداد ماه در شهر اصفهان بهصورت تجربي و عددي بررسي شد. با قرار دادن مدل آزمايشگاهي در داخل تونل آشكارسازي جريان، الگوي جريان ورودي در بادگير و داخل ساختمان بررسي شد. به كمك آزمايش تونل باد، ضريب فشار در قسمت هاي مختلف ساختمان اندازه گيري شد. قسمت عددي در دو مرحله انجام گرفت. مرحلة اول شامل صحت سنجي مدل عددي و شبيه سازي تحت تأثير جريان باد خارجي است. مدل عددي با 4 هندسة ورودي و خروجي متفاوت به صورت سقف تخت، تخت كشيده، منحني و شيبدارتحت تأثير جريان باد خارجي در نرمافزار انسيس فلوئنت شبيه سازي و ويژگيهاي جريان از قبيل فشار، سرعت، خطوط جريان و ميزان هواي ورودي در قسمتهاي مختلف ساختمان بررسي شد. در مرحلة دوم پس از انجام صحت سنجي، ساختمان با سقف تخت تحت اثر دودكش خورشيدي شبيهسازي شد. در آخر، مدل ساختمان با سقف تخت تحت اثر همزمان باد و دودكش خورشيدي شبيه سازي و نتايج آن ارائه نتايج آزمايش آشكارسازي جريان نشان داد جدايش جريان از لبة ورودي و جريان چرخشي در دهانة ورودي بادگير از عوامل كاهش دبي ورودي به داخل بادگير هستند. باتوجه به نتايج مرحلة اول شبيه سازي، دبي جريان ورودي در بادگير با سقف تخت كشيده بيشتر از ساير مدلها بود، در حالي كه بادگير با سقف شيبدار كمترين مقدار را دارد. نتايج مرحلة دوم شبيه سازي نشان داد دبي جريان ورودي به ساختمان تحت اثر دودكش خورشيدي 16 درصد دبي جريان تحت اثر جريان باد خارجي است. با افزايش ارتفاع خروجي دودكش، دبي ورودي افزايش مييابد. با شبيه سازي سيستم تركيبي بادگير و دودكش خورشيد، ميزان جريان ورودي حدود 8 درصد نسبت به حالت بدون دودكش افزايش يافت. كلمات كليدي: تهوية طبيعي، بادگير، دودكش خورشيدي، انسيس فلوئنت، ضريب فشار، تونل باد

219071

محيط زيست

مهندسي عمران

دانشگاه صنعتي اصفهان