نام پژوهشگر: علی رحمت مند

مطالعه تجربی- عددی تهویه از ساختمان های قوسی با دریچه های باز و جریان های باد متلاطم
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی مکانیک 1390
  علی رحمت مند   ابراهیم گشتاسبی راد

مطالعه جریان باد اطراف اجسام سه بعدی پخ واقع بر روی سطح زمین در بسیاری از کاربردهای مهندسی مشاهده می شود. برای چنین آرایشی جریان پیچیده ای از ساختارهای چند گردابه ای در اطراف و دنباله جسم ایجاد می شود. تحقیق و بررسی ساختار جریان در داخل، بیرون و دنباله چنین اجسامی برای شناخت پدیده هایی نظیر انتقال حرارت، انتقال جرم، بارهای آیرودینامیکی و تهویه مطبوع مورد نیاز می باشد. در این تحقیق ابتدا روشی جدید برای مدل سازی لایه مرزی اتمسفری در تونل باد با طول کوتاه ارائه شده و مراحل تولید آن بصورت تجربی اندازه گیری و نشان داده شده است. با وجود جریان لایه مرزی اتمسفری جریان متلاطم هوا اطراف یک مدل کوچک شده از ساختمانی واقعی با سقف گنبدی به همراه چندین پنجره و روزنه ای در سقف با مقیاس 54/1 در حالت های مختلف بررسی شده است. چگونگی جریان باد اطراف شکل های گنبدی از نوع آزمایش شده در این پژوهش به منظور یافتن بار وارده از سوی باد به گنبد، محاسبه تغییرات ضریب انتقال حرارت جابجایی به منظور تخمین بار سرمایش و گرمایش بنا و همچنین پیش بینی محل نشست ذرات معلق هوا در قسمت جلویی و در پشت گنبد قابل محاسبه است.. علاوه بر اندازه گیری ها به منظور توسعه پژوهش و ارائه اطلاعات بیشتر جریان اطراف مدل فوق، شبیه سازی عددی جریان برای شرایط فیزیکی و هندسی ولایه مرزی اتمسفری با استفاده از نرم افزار فلوئنت و بهره گیری از مدل توربولانس rng-k.? انجام گردیده است. ابتدا مدل سازی عددی با اندازه گیری ها از نظر چگونگی میدان جریان، توزیع سرعت در چندین ناحیه اطرف گنبد مقایسه و ارزیابی گردیده است. بر اساس اندازه گیری های صورت گرفته و شبیه سازی عددی، چگونگی سرعت در چندین مقطع در راستای جریان، نقطه جدایش جریان و گردابه نعل اسبی شکل اطراف مدل نشان داده شده است. همچنین تغییرات شدت تلاطم در اطراف مدل ساختمان در نواحی مختلف اندازه گیری مقایسه و ارائه شده است. در انتها بر اساس محاسبات عددی صورت گرفته تغییرات ضریب فشار بر روی سقف ساختمان ارائه و با نتایج دیگر محققان مقایسه گردیده است. در اندازه گیری ها و محاسبات، محدوده جریان باد برای عدد رینولدز 122000، شدت اغتشاش بین 10 تا 15 درصد و ضریب مسدودیت 6 درصد انتخاب شده است.