در این تحقیق، مدلسازی عددی جریان جابجایی طبیعی آرام دو بعدی در یک اتاق با وجود دیوار ترومبی در حالت دائم و غیردائم بیان شده است. سقف و کف عایق می باشند و دیوار سمت راست اتاق با محیط بیرون انتقال حرارت از نوع جابجایی آزاد دارد و دیوار سمت چپ که از جنس شیشه می باشد ، دما ثابت است. در اینجا حرارت خورشید از شیشه عبور کرده و در دیوار جذب شده (به صورت شار ثابت روی دیوار عمل می کند)، که این عمل باعث گرم شدن هوای بین دیوار و شیشه (کانال) شده و به علت اختلاف دمای مابین کانال و اتاق باعث شکل-گیری جریان به صورت جابجایی آزاد در اتاق می شود (عامل اصلی، کاهش جرم حجمی هوای گرم می باشد)، علاوه بر این حرارت از طریق هدایت از دیوار به اتاق منتقل می شود. معادلات حاکم، معادلات بقای جرم، مومنتوم و انرژی می باشند که به صورت دو بعدی بیان می شوند و پس از بی بعد سازی به روش حجم محدود گسسته سازی شده و سپس به روش دائم و گذرا حل شده اند. به منظور کوپل نمودن معادلات سرعت و فشار از الگوریتم simpler استفاده شده است. تحقیق حاضر شامل بررسی عملکرد سیستم در حالت دائم و تاثیر پارامترهایی از قبیل نسبت هدایت حرارتی جامد به سیال، میزان شار حرارتی (تغییر عدد رایلی)، پهنای کانال، ارتفاع دریچه ها و ضخامت دیوار بر میدان جریان و انتقال حرارت می باشد. همچنین به نحوه عملکرد سیستم در حالت غیردائم و میزان انرژی ذخیره شده در دیوار و ضریب عملکرد سیستم پرداخته شده است. نتایج به دست آمده در قالب خطوط جریان، سرعت در مقاطع مختلف، دبی جرمی عبوری از دریچه ها و کانتورهای دما ارائه شده اند. در نهایت با بررسی پارامترهای مختلف، اندازه های بهینه سیستم به دست آمده و با مقایسه نتایج با نتایج حاصل از نرم افزار فلوئنت، درستی نتایج حاصل از کد نشان داده شده است.

پژوهش حاضر شامل بررسی تجربی و عددی عملکرد گرمایشی و سرمایشی سیستم مرکب دیوار ترومبی و دودکش خورشیدی است. دیوار ترومبی معمولی و دودکش خورشیدی علیرغم فواید و منافعی که در گرمایش و سرمایش غیرفعال دارند دارای مشکلات و کمبودهایی نیز هستند. در پژوهش حاضر، سعی شده با استفاده از طراحی جدید کانال و ابعاد بهینه دیوار ترومبی و همچنین ترکیب آن با دودکش خورشیدی و سیستم پاشش آب مشکلات و نواقص این دو سیستم کاهش داده شود تا باعث بهبود عملکرد آنها شود. پارامترهای اندازه گیری شده در کار تجربی شامل داده های دما، رطوبت، سرعت و شدت تابش خورشید است که با استفاده از سنسورها و نمایشگرهای دیجیتالی و دستگاه های مختلف جمع آوری شده است. بر اساس نتایج تجربی گرمایشی دیوار ترومبی با طراحی جدید و طبق نتایج هفتگی و ماهانه، دمای اتاق در محدوده °c30-15 با کمترین نوسانات نسبت به بقیه قسمتها قرار می گیرد. همچنین نتایج سرمایشی دیوار ترومبی با طراحی جدید بیانگر این است که این سیستم توانایی سرمایش اتاق را بر اساس استانداردهای تهویه مطبوع دارد. کار عددی شامل مقایسه دو نوع دیوار ترومبی معمولی و دیوار ترومبی با طراحی جدید است که طبق نتایج، نوع جدید شرایط مناسبتری نسبت به نوع معمولی برای فضای داخل اتاق از نظر گرمایش و سرمایش فراهم می کند. همچنین اثر پره به صورت تجربی بر عملکرد دیوار ترومبی با طراحی جدید کانال مورد بررسی قرار گرفته که در این بررسی پره مسیر بهترین عملکرد گرمایشی و سرمایشی را دارد.