منصة الرسائل والاطاريح: استقصاء تجريبي وعددي في نظام التهوية المختلطة لتحديد أفضل موقع للمصدر الحراري

الخلاصة

تستخدم التهوية المختلطة في معظم أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء في المباني، حيث لوحظ أنها تستخدم على نطاق واسع لأنها تعتبر من أهم أنواع التهوية الميكانيكية. تقدم هذه الأطروحة دراسة لنموذجين مختلفين من الغرف المجهزة بنظام تهوية مختلط يقع في مدينة الحلة في العراق (تحديدا في جامعة بابل). تم استخدام أحدهما لإجراء المحاكاة العددية فقط، بينما تم استخدام الآخر لإجراء دراستين، الأولى تجريبية والأخرى عددية، لدراسة كفاءة تبادل الهواء وتحسين جودة الهواء الداخلي في مواقع مختلفة لمصدر حرارة الحمل الحراري. يتضمن هذا العمل نموذجا فعليا ثلاثي الأبعاد مستقر الحالة يستخدم لإجراء تسع وعشرين حالة عددية بواسطة برنامج AIRPAK3.0.16. كما تم دراسة عشر حالات تجريبية وعددية لإجراء مقارنة بين نتائج توزيع درجة الحرارة داخل غرفة مكتبية معزولة للتأكد من صحة النتائج التجريبية. المعادلات الحاكمة في هذه الدراسة هي معادلات الاستمرارية والزخم والحفاظ على الطاقة باستخدام نموذج الاضطراب (k-ε) ، وتستخدم طريقة الحجم المحدود لحل معادلات Navier-Stokes بشبكة ابعادها تكون منتظمة. تحتوي نماذج الغرف في هذه الدراسة على مصادر حرارة تنقسم إلى مصادر حرارة رئيسية وثانوية. تكون مصادر الحرارة الرئيسية ثابتة طوال مدة جميع الحالات التي تمت دراستها بينما يتم تغيير موضع مصدر الحرارة الثانوي في كل حالة تمت دراستها. تم إضافة مصادر حرارة ثانوية بقدرة (1050 واط) إلى الغرفة الفعلية في حالات دراسية مختلفة أظهرت النتائج أن الموقع الأمثل كان في (الحالة 17) مما يعني أن مصدر التسخين كان يقع في (0.3، 0.4، 0.8 م) حيث، درجات الحرارة تتغير من (23.8166 درجة مئوية) إلى (25.4666 درجة مئوية) ، السرعة من (0.2211 م / ث) إلى (0.2481 م / ث) ، ويتغير الرطوبة النسبية من (51.05٪) إلى (45.7833٪) عند إضافة مصدر الحرارة في الموقع الأمثل في (الحالة 17). كما كانت نتائج (PMV وPPD) (0.156 و8.47٪) و (0.179 و8.92٪) في مناطق التنفس للشخص الجالس والواقف على التوالي وADPI (51.8442٪) وكفاءة إزالة الملوثات وكفاءة إزالة الحرارة كانت (86.71٪ و93.38٪) ل (الحالة 17). ثم أضيفت مصادر حرارة ثانوية بقدرة (75 و200 واط) إلى غرفة الاختبار في حالات دراسية مختلفة أظهرت النتائج أنه بالنسبة للحالات (2-6) بمصدر حرارة قدرته (75 واط) كان الموقع الأمثل في (الحالة 2) أي يقع في (x=0.5، y=0.76، z=1.06) بالقرب من فتحات العادم أما بالنسبة للحالات (7-10) بمصدر حرارة قدرته (200 واط)، كان الموقع الأمثل في (الحالة 9) المصدر يقع في (x = 2.055، y =0، z = 1.22) بالقرب من الشخص البعيد بعيدا عن فتحة العادم. حيث ترتفع درجة الحرارة من (23.033 درجة مئوية) إلى (23.666 و24.633 درجة مئوية)، تتغير السرعة من (0.1678 م / ث) إلى (0.1593 و0.1673 م / ث)، وتتغير الرطوبة النسبية من (32.0166٪) إلى (32.0666 و30.7166٪) عند إضافة مصدر الحرارة الثانوي (75 و200 واط) في الموقع الأمثل على التوالي. كانت نتائج (PMV، وPPD) للحالة بعد إضافة مصدر حرارة ثانوي (75 واط) في الموقع الأمثل (-0.31، و7.46٪) و(-0.381، 8.51٪) في مناطق التنفس للشخص الجالس والواقف على التوالي وADPI كانت 83.54٪. وللحالة بعد إضافة مصدر حرارة ثانوي (200 واط) في الموقع الأمثل كانت (-0.192 و6.09٪) و (-0.254 و6.81٪) في مناطق التنفس للجلوس والوقوف على التوالي وADPI 81.11٪. كانت كفاءة إزالة الملوثات (εc) وكفاءة إزالة الحرارة (εt) للحالة بعد إضافة مصدر حرارة ثانوي (75 واط) في الموقع الأمثل (82.3٪ و84.45٪)، وبالنسبة للحالة بعد إضافة مصدر حرارة ثانوي (200 واط) في الموقع الأمثل كانت (85.92٪ و83.27٪) تم إجراء مقارنة لنتائج درجات الحرارة للحالات المدروسة عدديا وتجريبيا، وتبين أن نسبة الخطأ تراوحت بين (± 1.092٪ و ± 6.107٪).