Определение корректной модели турбулентност

Определение корректной модели турбулентности для моделирования кратковременного воздухообмена между помещением и окружающей средой

Заковоротный А.И.

Институт технической теплофизики НАН Украины г. Киев, Украина

В данной работе проведена верификация двопараметрических моделей турбулентности для моделирования свободной конвекции как в малых замкнутых объемах воздуха, так и при естественной вентиляции в помещениях.

In this paper two-parameter turbulence models are verified for simulation of free convection in closed cavity natural ventilation in buildings.

На комфортные условия пребывания человека в помещении оказывают влияние температура и влажность воздуха, скорость воздуха, интенсивность освещения и т.д. При выборе систем отопления и вентиляции в помещении необходимо обеспечить, чтобы данные параметры принадлежали регламентированным диапазонам соответственно [1] для конкретно выбранного типа здания.

В ходе моделирования учитываются геометрические параметры помещений и технические элементы. На формирование потоков воздуха в помещении влияет размещение станков, прессов и кран-балки.

Для определения перечисленных параметров проводят как экспериментальные исследования, так и численное моделирование тепловых и гидравлических процессов протекающих в выбранном помещении с конкретными системами отопления и вентиляции. Экспериментальные исследования на натурных образцах являются достаточно затратными. Численное моделирование указанных процессов не является трудо и ресурсоемким, а полученная в ходе решения модель может быть легко адаптирована под любой тип системы вентиляции и отопления. Корректность резуль татов численного моделирования в общем случае зависит от принятой математической модели. В работах [2, 3] проведены экспериментальные исследования свободной конвекции в малых объемах (менее 10-2 м3) и на основании полученных результатов был проведена верификация математической модели. Однако, полученные результаты справедливы для случаев свободной конвекции, обусловленной только разностью температур потока воздуха и ограждающих конструкций. В случае естественной вентиляции помещения, в нем могут возникать значительные градиенты температур между входными и выходными воздушными потоками, и, как следствие, свободная конвекция вблизи стены будет играть меньшую роль. Следовательно, задача верификации математической модели естественно-вентилируемого помещения является актуальной.

1. Конструкції будівель і споруд. Теплова ізоляція будівель: ДБН В.2.6-31:2006. [Чинний від 2006-09-09]. Мінбуд України. – Київ, 2006.
2. Simulation of steady-state natural convection using cfd / [Tobias Zitzmann, Malcolm Cook, Peter Pfrommer, Simon Rees, Ljiljana Marjanovic] // Ninth International IBPSA Conference. 2005. P. 1449-1456.
3. N. Alpay KUREKCİ. An experimental and numerical study of laminar natural convection in a differentially-heated cubical enclosure / N. Alpay KUREKCİ, Oktay OZCAN // Thermal Science and Technology, 2012.
4. Heiselberg P. Short-term airing by natural ventilation implication on IAQ and thermal comfort / P. Heiselberg, M. Perino // Indoor Air. 2009. №9.
5. Launder B.E. Lectures in Mathematical Models of Turbulence// B.E. Launder, D.B. Spalding // Academic Press. London, England, 1972.
6. Wilcox D. Turbulence Modeling for CFD / Wilcox D. 3rd edition // DCW Industries, Inc., La Canada CA, 2006. 460 p.
7. Menter F.L. Improved Two-Equation k-ω Trubulence Models for Aerodynamic Flows/ Menter F.L. // National Aeronautics and Space Administration, 1992. 34 p.

ДБН В.2.5-67:2013. Опалення, вентиляція та кондиціонування
Категория: Із будівництва | Добавил: admin (2014-09-08)
Просмотров: 1018 | Теги: модели турбулентности, моделирование, вентиляция, конвекция, верификация | Рейтинг: 4.0/1
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
ДБНУ