تحلیل پراکندگی ذرات آلاینده و میدان جریان در ساختمان تحت تهویه طبیعی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت، تهران، ایران

چکیده
در پژوهش حاضر، ابتدا به بیان مقدمه‌ای بر تهویه طبیعی و پراکندگی ذرات معلق و سپس به معرفی تحقیقات انجام شده در زمینه پراکندگی آلاینده‌ها و تهویه طبیعی پرداخته شده است. در ادامه، روش تحقیق، معادلات مدل‌های زیرشبکه‌های استفاده شده در شبیهسازیها، لزجت گردابه‌ای موضعی متناسب با دیواره WALE اسماگورینسکی-لیلی استاندارد SSLM و اسماگورینسکی-لیلی دینامیکیDSLM، دامنه محاسباتی و سایر شرایط مورد نیاز برای شبیه-سازی به تفصیل ارائه شده است. به منظور اطمینان از داده‌های نتایج شبیهسازی حاضر، صحتسنجی و مقایسه آن‌ها با نتایج تجربی موجود انجام شده است. این نتایج نشان می‌دهد که مدل زیرشبکه WALE برای شبیهسازی پراکندگی ذرات در ساختمان تحت تهویه طبیعی نسبت به دو زیر شبکه دیگر مناسب‌تر است و مدل زیرشبکه SSLM کمترین میزان غلظت ذرات جامد معلق را در داخل ساختمان پیش‌بینی می‌کند. نتایج همچنین مشخص می‌کند که در نزدیکی ورودی ساختمان، شارهای جابه‌جایی و دیفیوژن آشفته در فرایند انتقال آلاینده نقش موثری دارند و با حرکت در طول ساختمان تاثیر شار جابه‌جایی بیشتر از شار دیفیوژن می‌شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Analysis of Particle Pollutant Dispersion and Flow Field in a Naturally Cross-Ventilated Model Building

نویسنده English

Amir Hakamian
School of Mechanical Engineering, Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran
چکیده English

This study, firstly, gives a summary about natural ventilation and particle dispersion, and, then, presents the research reported so far in these areas. As well as these, the research methodology, the sub-grid scale model equations used in the simulation, namely, Wall-Adapting Local Eddy-viscosity (WALE), Standard Smagorinsky-Lilly Model (SSLM) and Dynamic Smagorinsky-Lilly Model (DSLM), computational domain and other requisite conditions for the simulation have been illustrated. In order to ensure of the validity of the present results, direct comparisons with available experimental results have been made. These results show that the sub-grid scale WALE model is more accurate than the other models in the simulation of the particle dispersion in a model building with natural ventilation, and SSLM sub-grid scale model estimates the least particle concentration in the building. In addition, these results illustrate that the convective flux and turbulent diffusion flux have the key role in the pollutant transportation process around the entrance of model building. Also, the influence of convective flux is more than that of diffusion flux as one moves along the length of the model building.

کلیدواژه‌ها English

Flow Field
Particle Pollutant Dispersion
Naturally Cross-Ventilated Model Building