شماره ركورد
33781
پديد آورنده
رضا بهاالديني
عنوان
شبيهسازي تهويه طبيعي متقاطع و موازي با جهت باد براي آرايش هاي مختلف پنجره توسط رهيافت شبيهسازي گردابههاي بزرگ
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي مكانيك
سال تحصيل
1401
تاريخ دفاع
1404/07/26
استاد راهنما
دكتر فرزاد بازديدي طهراني
استاد مشاور
دكتر نوروز محمد نوري
دانشكده
مهدسي مكانيك
چكيده
تهويه طبيعي بهعنوان يكي از روشهاي پايدار و كممصرف در تأمين جريان هواي تازه در فضاهاي داخلي، در سالهاي اخير توجه گستردهاي را به خود جلب كرده است. در اين پژوهش، تأثير نوع و آرايش بازشوها بر عملكرد تهويه طبيعي در يك ساختمان ايزوله تحت جريان باد ورودي بررسي ميشود. چهار پيكربندي مختلف براي بازشوها در نظر گرفته شده است: حالت اول (محفظه خالي با جريان عمود بر پنجرهها) بهعنوان مرجع، حالت دوم (محفظه خالي با جريان موازي پنجرهها)، و دو حالت ديگر شامل پنجره لولايي (Casement) با لولا عمودي و پنجره محوري (Pivot) با لولا افقي هستند.
براي تحليل ساختار جريان و فرايند رقيقسازي آلايندهها، از رهيافت شبيهسازي گردابههاي بزرگ (LES) استفاده شده است. اين روش باقابليت بازتوليد نوسانات توربولانسي، امكان بررسي دقيق جزئيات جريان، الگوهاي گردابهاي و فرايند تخليه هواي آلوده را فراهم مي سازد. نتايج شبيهسازي نشان ميدهد كه حالت مرجع با بازشوهاي عمود بر جريان باد، به دليل ايجاد تهويه متقاطع، بهترين عملكرد را از نظر افزايش آشفتگي، اختلاط مؤثر جريان و كاهش غلظت آلاينده دارد. در ميان حالات موازي، پنجره لولايي به دليل افزايش انرژي جنبشي آشفتگي، فرآيند اختلاط هوا را تقويت كرده و موجب كاهش محسوس غلظت آلاينده ميشود. از ديدگاه كمي نيز نرخ تعويض هوا (ACH) در حالت مرجع برابر 00/1 بهعنوان مبنا بهدست آمده است. اين مقدار در حالت موازي ساده 76/0، در حالت لولايي 87/0 و در حالت محوري تنها 18/0 بوده است. بنابراين، در ميان پيكربنديهاي موازي، پنجره لولايي عملكرد بهتري نسبت به ساير حالات دارد و به مرجع نزديكتر است.
بهطور كلي، تركيب نتايج كيفي و كمي نشان ميدهد كه نوع و جهت بازشدگي پنجره نقش تعيينكنندهاي در كارايي تهويه طبيعي دارد؛ بهگونهاي كه انتخاب صحيح آرايش بازشوها ميتواند موجب ارتقاي كيفيت هواي داخلي و كاهش مصرف انرژي در ساختمانها شود.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/07/16
عنوان به انگليسي
Large Eddy Simulation of Cross and Parallel Natural Ventilation with Wind Direction for Different Window Configurations
تاريخ بهره برداري
10/18/2025 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
رضا بهاالديني
چكيده به لاتين
Natural ventilation, as one of the sustainable and low-energy approaches for providing fresh airflow in indoor spaces, has recently attracted significant attention among researchers. In this study, the effect of window type and configuration on the performance of natural ventilation in an isolated building subjected to incoming wind flow is investigated. Four window configurations are considered: Case 1 (empty opening with wind perpendicular to the windows) as the reference case, Case 2 (empty opening with wind parallel to the windows), and two additional cases including a Casement window with vertical hinge and a Pivot window with horizontal hinge.
The Large Eddy Simulation (LES) approach is employed to analyze airflow structures and pollutant dilution processes. With its ability to reproduce turbulent fluctuations, LES enables a detailed examination of flow dynamics, vortex patterns, and pollutant removal. The results show that the reference case, with openings perpendicular to the wind direction, provides the best performance due to the formation of stable cross ventilation, which enhances turbulence, promotes mixing, and reduces pollutant concentration. Among the parallel configurations, the Casement window with vertical hinge strengthens turbulent kinetic energy, improves air mixing, and thereby reduces pollutant concentration more effectively than the other parallel cases. From a quantitative perspective, the normalized air change rate (ACH) is obtained as 1.00 for the reference case, 0.76 for the parallel simple opening, 0.87 for the Casement window, and only 0.18 for the Pivot window. Thus, among the parallel configurations, the Casement window achieves the highest performance, approaching that of the reference case.
Overall, the combination of qualitative and quantitative results indicates that the type and opening direction of windows play a decisive role in the performance of natural ventilation; proper selection of window configurations can enhance indoor air quality and reduce energy consumption in buildings.
كليدواژه هاي فارسي
تهويه طبيعي
كليدواژه هاي لاتين
Natural ventilation
Author
Reza Bahaadini
SuperVisor
Farzad Bazdidi Tehrani