آموزش شبیه سازی تهویه و انتقال حرارت درون فضای داخلی یک اتاق تحت تأثیر پرتوهای خورشیدی

آموزش شبیه سازی تهویه و انتقال حرارت درون فضای داخلی یک اتاق تحت تأثیر پرتوهای خورشیدی

(دیدگاه کاربر 1)

750,000 تومان

( آخرین بروزرسانی : 14 شهریور, 1401 )

بررسی اجمالی محصول

با خرید این محصول، ویدئوی آموزش شبیه سازی تهویه و انتقال حرارت درون فضای داخلی یک اتاق تحت تأثیر پرتوهای خورشیدی در نرم افزار ansys fluent به همراه فایل شبکه بندی آن (msh.) را دریافت خواهید کرد.

نقد و بررسی : آموزش شبیه سازی تهویه و انتقال حرارت درون فضای داخلی یک اتاق تحت تأثیر پرتوهای خورشیدی

شرح مسأله

مسأله­ حاضر به شبیه ­سازی تهویه و گردش جریان هوا درون یک اتاق و انتقال حرارت درون فضای داخلی آن از طریق گرمای ساطع شده از افراد، اشیاء و تجهیزات برقی قرار گرفته درون اتاق پرداخته است. درون فضای داخلی این اتاق، یک انسان، یک عدد کامپیوتر، و دو لامپ سقفی طراحی شده ­اند؛ به طوری که انسان از جنسی با چگالی برابر با 985 kg.m-3، ظرفیت گرمایی ویژه برابر با 3500 j.kg-1.K-1، و رسانش حرارتی برابر با 0.5 W.m-1.K-1 می باشد و کامپیوتر از جنس پلاستیک با چگالی برابر با 913 kg.m-3، ظرفیت گرمایی ویژه برابر با 1000 j.kg-1.K-1، و رسانش حرارتی برابر با 0.2 W.m-1.K-1 می­ باشد و هر یک از لامپ­ ها از جنس شیشه با چگالی برابر با 5000 kg.m-3، ظرفیت گرمایی ویژه برابر با 0.84 j.kg-1.K-1، و رسانش حرارتی برابر با 0.96 W.m-1.K-1 می­ باشد. انسان، کامپیوتر و دو لامپ، به عنوان یک منبع حرارتی مستقل در فضای داخلی اتاق فرض شده ­اند. درواقع، انرژی حرارتی حاصل از فعالیت انسانی، انرژی حرارتی حاصل از کامپیوتر در حال کار، و انرژی حرارتی ساطع از نور لامپ­ های روشن به عنوان یک منبع تولید حرارت شناخته می­ شوند که هدف کار حاضر، بررسی تأثیر گردش هوای دائم درون اتاق بر روی فرایند تهویه­ داخل اتاق است. انسان به عنوان منبع حرارتی دارای مقدار ثابت حرارت تولیدی برابر با 1928 W.m-3، کامپیوتر دارای مقدار ثابت حرارت تولیدی برابر با 7285.7 W.m-3، و هر یک از لامپ­ ها دارای مقدار ثابت برابر با 26356.5 W.m-3 می ­باشد. همچنین بر روی یکی از دیوارهای این اتاق، یک عدد پنجره از جنس شیشه تعبیه شده است. علت این کار این است که در مدل حاضر، اثر تشعشع حاصل از پرتوهای خورشیدی لحاظ گردیده است و برای انتقال بهتر پرتوهای خورشیدی به فضای درونی اتاق، باید از سطوح شیشه­ ای در برابر تابش خورشید استفاده کرد. همچنین در این مدل، صفحه­ ای زیر این اتاق تعریف شده است که جریان هوا در فضای داخلی آن وجود دارد. دیوارهای جانبی این اتاق و صفحه­ تحتانی آن با محیط بیرون انتقال حرارت جابه ­جایی انجام می­ دهد؛ بدین ترتیب که دمای هوای آزاد محیط برابر با 300 K و ضریب انتقال حرارت جابه ­جایی برابر با 19 W.m-2.K-1 فرض می­ گردد.

 

گام 1) ترسیم هندسه و شبکه­ بندی

مدل حاضر به صورت سه­ بعدی و با استفاده از نرم­ افزار design modeler ترسیم شده است. مدل حاضر از یک اتاق با یک صفحه در زیر آن تشکیل شده است. فضای اتاق شامل یک انسان، یک کامپیوتر، دو لامپ سقفی و سایر اشیاء است و یک سطح مخصوص پنجره نیز بر روی یکی از دیوارهای جانبی آن طراحی شده است. شکل زیر نمایی از هندسه­ ترسیمی را نشان می ­دهد.

 

 

شبکه­ بندی مدل با استفاده از نرم ­افزار ansys meshing و به صورت بدون سازمان انجام گرفته است. تعداد سلول­ های ایجاد شده برابر 309156 می­ باشد و دقت شبکه­ بندی در نواحی مجاور لبه­ ها بسیار بالاست. شکل زیر نمایی از شبکه­ بندی انجام گرفته را نشان می­ دهد.

 

 

گام 2) مراحل شبیه­ سازی

برای شبیه ­سازی مدل حاضر، چند فرض در نظر گرفته شده است که عبارتند از:

  • شبیه­ سازی مبتنی بر فشار (pressure-based) صورت گرفته است.
  • شبیه­ سازی در هر دو حالت سیالاتی و انتقال حرارتی انجام گرفته است.
  • مدل حاضر از نظر زمانی پایا (steady) می ­باشد؛ یعنی ترم زمان در حل مسأله لحاظ نشده است.
  • اثر گرانش زمین (gravity) بر روی سیال نادیده گرفته شده است.

 

خلاصه­ ای از مراحل تعریف مسأله و تعریف حل آن در جدول زیر آمده است :

 

 

گام سوم) نتایج نهایی

پس از پایان فرایند حل، کانتورهای سرعت، دما و فشار به صورت دو بعدی و همچنین خطوط جریان و بردارهای سرعت به صورت دو بعدی حاصل شده ­اند.

 

 

1 دیدگاه برای آموزش شبیه سازی تهویه و انتقال حرارت درون فضای داخلی یک اتاق تحت تأثیر پرتوهای خورشیدی
  1. farhad

    کار های متنوعی در زمینه تهویه مطبوع دارید

افزودن دیدگاه