تهویه اتاق دارای بالکن با تابش خورشیدی، شبیه سازی با انسیس فلوئنت

۹۰۶,۰۰۰ تومان تخفیف دانشجویی

  • فرایند تهویه اتاق دارای بالکن با تابش خورشیدی را با استفاده از نرم افزار انسیس فلوئنت شبیه سازی کردیم.
  • هندسه مدل را به صورت سه‌بعدی با استفاده از نرم افزار انسیس دیزاین مدلر طراحی کردیم.
  • مدل را با نرم افزار انسیس مشینگ مش بندی کردیم.
  • مش بندی از نوع با سازمان (structured) بوده و تعداد 290250 سلول ایجاد شد.
  • از مدل تشعشعی (P1 radiation) برای اعمال پرتوهای خورشیدی استفاده کردیم.
  • از قانون گاز ایده‌آل (ideal gas) برای در نظر گرفتن انتقال حرارت جابجایی طبیعی استفاده کردیم.

بر روی افزودن به سبد خرید کلید کرده و فایل های هندسه، مش و فیلم آموزشی جامع را دریافت کنید.

برای سفارش پروژه خود و یا بهره مندی از مشاوره رایگان، با کارشناسان ما از طریق ایمیل (info@ansysfluent.ir)، پشتیبانی آنلاین و یا واتس اپ (09126238673) در ارتباط باشید.

برای کنترل کیفیت خدمات ما میتوانید از محصولات رایگان استفاده کنید.

اگر به ویدیو آموزشی هندسه و مش یک محصول نیاز دارید، میتوانید این گزینه را انتخاب کنید.

در صورتی که نیاز به مشاوره تخصصی از طریق فیلم آموزشی دارید، این گزینه پشتیبانی فنی 1 ساعته در اختیار شما قرار می دهد.

توضیحات

شرح پروژه (بالکن)

هدف از این مسأله، شبیه سازی عددی انتقال حرارت و تهویه درون اتاق دارای بالکن (balcony) با استفاده از نرم افزار انسیس فلوئنت (ANSYS Fluent) است.

بالکن دارای سقف شیشه‌ای و یک دیوار شیشه‌ای است. در اثر تابش نور خورشید، اتاق و بالکن هر دو گرم‌تر می‌شوند و جابجایی طبیعی (natural convection) نقش مهمی در گردش جریان در داخل این فضاها دارد.

مدل حاضر با استفاده از نرم افزار دیزاین مدلر (Design Modeler) به صورت سه بعدی طراحی شده است. هندسه این مدل شامل یک اتاق و یک بالکن است.

سپس مش بندی مدل با استفاده از نرم افزار انسیس مشینگ (ANSYS Meshing) انجام شده است. مش بندی از نوع با سازمان (Structured) بوده و تعداد 290250 سلول ایجاد شده است.

روش‌های استفاده شده

جابجایی طبیعی (natural convection) نقش مهمی در گردش هوا در داخل فضاهای داخلی دارد. جابجایی طبیعی نوعی جریان یا حرکت مایعی مانند آب یا گازی مانند هوا است که در آن حرکت سیال توسط هیچ منبع خارجی (مانند پمپ، فن، دستگاه مکش و غیره) ایجاد نمی‌شود، بلکه توسط قسمت‌هایی از سیال ایجاد می‌شود که سیال سنگین‌تر از قسمت‌های دیگر است.

این امر معمولاً زمانی اتفاق می‌افتد که یک محیط گرم می‌شود و با گرم‌تر شدن شروع به از دست دادن چگالی خود می‌کند. درنتیجه، محیط گرم‌تر افزایش می‌یابد و محیط سرد جای آن را می‌گیرد. این پدیده به طور مکرر اتفاق می‌افتد و باعث ایجاد یک جریان چرخشی می‌شود.

در این پروژه، جابجایی طبیعی در اثر تابش نور خورشید ایجاد می‌شود، و باعث گرم شدن اتاق و بالکن می‌شود. مدل توربولانسی k-epsilon standard برای حل معادلات جریان آشفته مورد استفاده قرار می‌گیرد.

مدل تابشی P1 می‌تواند پرتوهای خورشیدی ورودی به دامنه محاسباتی را شبیه سازی کند، و انتقال حرارت تشعشعی را در داخل اتاق محاسبه می‌کند.

همچنین معادله انرژی  (energy equation) برای محاسبه توزیع دما در دامنه کحاسباتی فعال می‌شود. همچنین لازم به ذکر است که قانون گاز ایده‌آل (ideal-gas law) تغییرات چگالی ناشی از تغییرات دما را در نظر می‌گیرد.

همچنین فرض براین است که هوای محیط دارای دمای 310K با ضریب انتقال حرارت 20W/m.K است. علاوه براین، دیوارهای اتاق به صورت مات (opaque) هستند و گرما را از تابش خورشید جذب می‌کنند؛ در حالی که دیوارهای شیشه‌ای به صورت نیمه‌شفاف (semi-transparent) فرض می‌شوند، بدین معنا که اشعه‌های خورشیدی می‌توانند تا حدی از آنها عبور کنند.

نتایج

در پایان فرآیند حل، کانتورهای (contour) دو بعدی و سه بعدی مربوط به سرعت، دما، فشار، و خطوط جریان (streamline) داخل اتاق و بالکن به دست می‌آید. کانتورهای مربوط به فشار به وضوح نشان می‌دهد که چگونه جابجایی طبیعی می‌تواند سطوح فشار دسته بندی شده را در داخل فضاهای بسته ایجاد کند.

همچنین جهت توزیع فشار در اتاق و بالکن مخالف یکدیگر است که می‌تواند به این دلیل باشد که دیواره بالایی بالکن شیشه‌ای است و ممکن است هوا در نزدیکی مرز شیشه دمای بالاتری داشته باشد.

بنابراین، جایگزینی هوای خنک با هوای گرم به دلیل جریان چرخشی جابجایی طبیعی در داخل بالکن با مشکل مواجه می‌شود که باعث می‌شود هوا در این قسمت کم بماند.

همچنین با مشاهده کانتور دما به راحتی می‌توان دریافت که دمای فضای اتاق به وضوح بالاتر از بالکن است؛ زیرا دیوارهای اتاق مات هستند و بیشترین گرما را از خورشید جذب می‌کنند. درمقابل، دیوارهای شیشه‌ای بالکن گرمای کمتری را جذب می‌کنند.

در همین حال، خطوط جریان (streamline) به وضوح نشان می‌دهند که چگونه جریان چرخشی در داخل اتاق و بالکن شکل می‌گیرد و نشان می‌دهد که چگونه جابجایی طبیعی می‌تواند هوا را در این فضاها حرکت بدهد.

نقد و بررسی‌ها

هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.

Leave a customer review

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

Back To Top
جستجو
Whatsapp تماس با واتس آپ