%36تخفیف

بررسی عددی توزیع دما در گرمایش قرنیزی ساختمان­های مسکونی

تغداد 71صفحه  درword

گروهمهندسی مکانیک

بررسی عددی توزیع دما در گرمایش قرنیزی ساختمان­های مسکونی

ط

چکیده :

در این پایان نامه ابتدا به بررسی سیستمهای تهویه مطبوع پرداخته و به مزایای و معایب هریک از سیستمهای گرمایش همرفتی و تابشی اشاره شده است . سپس دو نوع سیستم گرمایش دما پایین ،گرمایش از کف و سیستم گرمایش قرنیزی بررسی شده است . همچنین در این تحقیق ، اهداف زیر دنبال شده است :

  • بررسی امکان استفاده از سیستم قرنیزی جهت گرمایش اتاق

  • بررسی اثر دمای آب ورودی به قرنیزها بر توزیع دما

  • بررسی اثر ارتفاع قرنیز بر توزیع دمای داخل اتاق

  • بررسی اثر افزایش ابعاد اتاق بر نحوه عملکرد سیستم گرمایش قرنیزی

در ادامه معادلات حاکم ، معادلات پیوستگی ، ممنتم و انرژی بیان شده و همچنین معادلات متوسط رینولدز ناویر استوکس بر اساس روش حجم کنترل گسسته سازی شده، و الگوی آشفتگی انتقال تنش برشی کیاپسیلن به کار برده شده است.

سپس عملکرد سیستم گرمایش قرنیزی با استفاده از شبیه سازی عددی بررسی می شود . که بدین منظور توزیع دما را در یک فضای مشخص ، با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی، نرم­افزار انسیس فلوئنت انجام می دهیم. حال نتایج بدست آمده را با نتایج عددی گذشته ، مقایسه می کنیم که تطابق خوبی در همخوانی نتایج مشاهده می­گردد .

سپس برای بررسی اثر افزایش ابعاد اتاق بر عملکرد سیستم قرنیزی در 3 اتاق با ابعاد 5/2×5/3×8/2 ، 3×4×8/2 و 4×6×8/2 متر مکعب مورد بررسی قرار می گیرد.با افزایش ابعاد اتاق توانایی عملکرد سیستم گرمایش ضعیف می گردد که بدین منظور برای هر اتاق اثرات افزایش دما و افزایش ارتفاع قرنیز برای جبران حجم اضافه شده بررسی می گردد ، که با توجه به استفاده از مولد انرژی خورشیدی ، دما را ثابت در نظرگرفته و اثر افزایش ارتفاع قرنیز را مورد توجه بیشتر قرار می دهیم .

در انتها مروری بر نتایج بدست آمده و نتیجه گیری ارائه شده و سپس پیشنهادات برای کارهای آینده گزارش شده است.

 

کارشناسي ارشد در رشته

مهندسي مکانيک گرايش تبدیل انرژی

چكيده پايان نامه:

در این پایان نامه عملکرد سیستم گرمایش قرنیزی با استفاده از شبیه سازی عددی بررسی شده است. در این مطالعه اثر افزایش حجم اتاق بر عملکرد سیستم گرمایش قرنیزیبا استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی، نرم­افزار انسیس فلوئنت انجام شده است. معادلات متوسط رینولدز ناویر استوکس بر اساس روش حجم کنترل گسسته سازی شده، و الگوی آشفتگی انتقال تنش برشی کی-اپسیلن به کار برده شده است.نتایج بدست آمده با نتایج عددی گذشته مقایسه شده است که تطابق خوبی در همخوانی نتایج مشاهده می­گردد. برای بررسی اثر افزایش ابعاد اتاق، عملکرد سیستم قرنیزی در 3 اتاق با با ابعاد 5/2×5/3×8/2 ، 3×4×8/2 و 4×6×8/2 متر مکعب مورد بررسی قرار گرفته است. و برای هر اتاق نقاط بهینه دمای آب ورودی به قرنیزها و ارتفاع مناسب قرنیزها تعیین شده است.

كليد واژه:

  1. گرمایش قرنیزی

  2. جابجایی آزاد

  3. روش حجم کنترل

  4. مدل K-

           فهرست مطالب

عنوان                                                                                            صفحه

1       فصلاول: مقدمهایبرگرمایش.. 2

1-1  آسایشحرارتی   2

1-2  سیستمهایتهویهمطبوع   3

1-2-1  سیستمگرمایشهمرفتی.. 4

1-2-2 سیستمگرمایشتابشی.. 5

1-3  مزایایسیستمهایتابشیدماپاییندرمقایسهباسیستمهایهمرفتی   7

1-4  معایبسیستمهایتابشیدماپاییندرمقایسهباسیستمهایهمرفتی   8

1-5  انواعسیستمهایگرمایشتابشیدماپایین   8

1-5-1  سیستمگرمایشاز کف.. 9

1-5-2  سیستمقرنیزی.. 10

1-6  پیشینهتحقیق   13

1-7  ضرورتپژوهش   14

1-8  هدفپژوهش   15

2       فصلدوم: معادلاتحاکم.. 17

2-1  مقدمه   17

2-2  معادلاتحاکم   18

2-2-1  تجزیهرینولدز….. 20

2-2-2  فرضیهبوزینسک.. 22

2-2-3  مدلهایگردابه-لزج.. 24

2-2-4  بیبعدسازیمعادلاتناویراستوکس.. 25

2-3  گسستهسازیمعادلاتناویراستوکس   27

2-4  شرایطمرزیواولیه   28

2-5  حلمعادلاتحاکم   29

2-6  مرتبهدقت   32

2-7  حلکلی   33

3       فصلسوم: نتايجحلعددیوبررسيآنها.. 35

3-1  مقدمه   35

3-2 فرضیاتوشبیهسازیعددی   36

3-2-1  معادلاتحاکموحلگرجریان.. 36

3-2-2  شبکهوشرایطمرزی.. 36

3-2-3  استقلالازشبکه.. 40

3-2-4   اعتبارسنجی…… 41

3-3  نتایج   42

3-3-1 بررسیدمایاتاقباابعاد 5/2×5/3×8/2مترمکعب.. 42

3-3-2  بررسیدمایاتاقباابعاد 3×4×8/2مترمکعب.. 43

3-3-3  بررسیدمایاتاقباابعاد4×6×8/2 مترمکعب.. 49

4       فصلچهارم: نتيجهگيريوپيشنهادات.. 56

4- 1  نتيجهگيري   57

4-2  پیشنهاداتبرایکارهایآینده   58

منابع………………………… 60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست اشكال

و

صفحه

شکل 1-1 :نمای داخلی هوا ساز (محرک ایجاد جابجایی اجباری) ………………………………………

4

شکل 1-2 :مقایسه توزیع دما به وسیله سیستم گرمایش همرفتی و تابشی………………………

6

شکل1-3 : نمایی از اجزاء سیستم گرمایش کف ……………………………………………………………………

10

شکل 1-4 : نمایی از سیستم گرمایش قرنیزی…………………………………………………………..

12

شکل 1-5 : نمایی از محل قرار گیری قرنیز حرارتی در داخل اتاق……………………………………

12

شکل 2-1 : نمای کلی از ناحیه حل…………...……………………………………………………………

25

شکل 2-2 : شرایط مرزی……………………………………………….……………………………………

26

شکل 2-3 : الگوریتم سیمپل……………………………………………………………...………………..

28

شکل 2-4 : الگوریتم حل و موارد دسترسی در نرم‌افزار فلوئنت…………………………………….

30

شکل 3-1 : ناحیه حل برای3 اتاق بررسی شده…………………………………………………………

34

شکل 3-2 : نمایش موقعیت صفحه عرضی و صفحه تقارن ………………..………………………….

35

شکل 3-3 : شبکه بندی ناحیه حل نمای راست و نمای بالا………………………………………

35

شکل 3-4 : نمای پنجره­ها، دیفیوزر، دریچه خروج هوا و قرنیزها در اتاق با ابعاد4×6×8/2 متر مکعب……………………………………………………………………………………………………………………….

36

شکل 3-5 : دمای خط مرکزی اتاق با ابعاد 6×4×8/2 متر مکعب در راستای ارتفاع………….

37

شکل 3-6 : مقایسه توزیع دمای اتاق در بررسی حاضر با نتایج پولسکی…………………………

38

شکل 3-7 : کانتور دما اتاق با ابعاد  5/2×5/3×8/2 صفحه افقی و صفحه تقارن……………….

39

شکل 3-8 : کانتور دما صفحه افقی با شرایط دمای ورودی 45 درجه و ارتفاع قرنیز برابر 15 سانتیمتر……………………………………………………………………………………………………………………

40

شکل 3-9 : کانتور دما صفحه افقی با شرایط دمای آب ورودی 48 درجه سانتیگراد…………..

41

شکل 3-10 : کانتور دما صفحه افقی با شرایط دمای آب ورودی 50 درجه سانتیگراد………….

41

شکل 3-11 : کانتوردما صفحه افقی ارتفاع قرنیزها 20 سانتیمتر دمای آب ورودی 45 درجه سانتیگراد…………………………………………………………………………………………………………………..

42

شکل 3-12 : کانتور دمای صفحات قائم در داخل اتاق با ابعاد3×4×8/2متر مکعب (ارتفاع قرنیزها cm 20)…………………………………………………………………………………………………………………………………..

43

شکل 3-13 : خطوط جریان نشان دهنده لوپ همرفت طبیعی در داخل داخل اتاق با ابعاد 3×4×8/2متر مکعب ……………………………………………………………………………………………………………………………

44

شکل 3-14 : کانتور دمای صفحات قائم در داخل اتاق با ابعاد4×6×8/2 متر مکعب (ارتفاع قرنیزcm15، دمای آب ورودی45درجه سانتیگراد)……………………………………………………………..

45

شکل 3-15 : کانتور دما صفحه افقی اتاق با ابعاد4×6×8/2 متر مکعب و دما ورودی C°52……

46

شکل 3-16 : کانتور دما صفحه قائم اتاق با ابعاد4×6×8/2 متر مکعب و دما آب ورودی C°52

46

شکل 3-17 : کانتور دمای کف اتاق با ابعاد4×6×8/2 متر مکعب و دما آب ورودی C°52……..

47

شکل 3-18 : کانتور دما صفحه افقی، اتاق با ابعاد4×6×8/2 متر مکعب و دما ورودی C°45 ارتفاع قرنیز cm20………………………………………………………………………………………………………………………………

48

شکل 3-19 : کانتور دما صفحه افقی، اتاق با ابعاد4×6×8/2 متر مکعب و دما ورودی C°45 ارتفاع قرنیزcm25……………………………………………………………………………………………………….

49

 

 

 

 

فهرست جداول

صفحه

جدول 1-1 :سهم سازوکارهای مختلف در تبادل حرارت بدن با محیط در شرایط حرارتی متعارف………………………………………………………………………………………………………………………………………………

3

ز

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

نمادها

نماد

نام فارسي

نام انگليسي

واحد

k

انرژی جنبشی آشفتگی

Turbulent kinetic energy

J/kg

P

فشار

Pressure

N/m2

Pr

پرنتل

Prantle

Dimentionless

Re

رینولدز

Reynolds

Dimentionless

q

شار حرارتی

Thermal flux

W/m2

S

ترم چشمه

Source term

N/m3

T

دما

Temperature

k

t

زمان

Time

s

TI

شدت آشفتگی

Turbulence Intensity

Dimentionless

u, v, w

مولفه­های سرعت

Velocity

m/s

Y+

وای پلاس

Y Plus

Dimentionless

x,y,z

مختصات کارتزین

Cartesian coordinate

m

علائم يوناني

نماد

نام فارسي

نام انگليسي

واحد

نفوذ حرارتی

Thermal diffusivity

m2/s

ضریب انبساط حجمی

Volume Expantion Coefficient

T-1

φ

متغیر وابسته

Dependent variable

µ

لزجت

Viscosity

kg/m.s

ρ

چگالی

Density

kg/m3

τ

تنش برشی

Shear stress

N/m2

زيرنويس ها

نماد

نام فارسي

نام انگليسي

واحد

A

مساحت

Area

m2

CV

حجم کنترل

Control volume

m3

dh

قطر هیدرولیکی

Hydrolic diameter

m

1 دیدگاه برای بررسی عددی توزیع دما در گرمایش قرنیزی ساختمان­های مسکونی

  1. Rytlnn

    alternative to antihistamine for allergy best non prescription allergy medication allergy pills non drowsy

دیدگاه خود را بنویسید

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

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo