Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 26

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
PL
Wentylacja hali krytej pływalni jest procesem bardzo energochłonnym. Wynika to m.in. z wymaganej, dużej wartości strumienia objętości powietrza wentylacyjnego, obliczonej na podstawie zysków wilgoci w hali. Na całkowite zużycie energii składa się ciepło do ogrzania tego powietrza oraz energia elektryczna potrzebna do jego transportu. Istnieje możliwość zmniejszenia tego strumienia przez odpowiednie założenie wilgotności właściwej powietrza nawiewanego i powietrza w hali basenowej, ale można się wtedy spodziewać pogorszenia warunków cieplno-wilgotnościowych w hali. Celem prezentowanego artykułu było zbadanie, jak zmniejszenie strumienia objętości powietrza nawiewanego wpływa na zużycie energii na potrzeby wentylacji pływalni oraz jak można zmniejszyć to zużycie przez zastosowanie dwustopniowego odzysku ciepła w centrali wentylacyjnej. W ramach badań przeprowadzono wielowariantowe symulacje zużycia energii na potrzeby wentylacji za pomocą programu komputerowego IDA ICE dla trybu dziennego i nocnego pracy hali krytej pływalni w okresie całorocznym.
EN
Ventilation of an indoor swimming pool is a very energy-intensive process. Among other things, it’s a result of required, large air volume flow rate value, calculated on the basis of moisture gains in the swimming pool. The total energy consumption consists of heat to warm this air and electric energy needed for its transport. It’s possible to reduce the airflow by a proper establishment of specific humidity value of supply and indoor air. However, inevitably thermal-moisture conditions in the facility will deteriorate. The aim of the paper was to examine, in what way lowering of volume flow rate value affects the energy consumption of the indoor swimming pool. Also, it was checked how is it possible to reduce this consumption by applying two-stage heat recovery in the air handling unit. The research encompassed multi-variant energy consumption simulations for facility’s ventilation with the use of computer software IDA ICE for daytime and nighttime mode of indoor swimming pool’s operation during the whole year.
PL
Dobór właściwej wartości strumienia objętości powietrza nawiewanego do hali pływalni jest jednym z najistotniejszych etapów projektowania wentylacji tych obiektów. W tym zakresie nowoczesne projektowanie jest wspomagane przez prognozowanie numeryczne przepływu powietrza, ciepła, wilgoci i zanieczyszczeń gazowych metodą CFD. Celem badań było numeryczne sprawdzenie, jak zmniejszenie wartości strumienia objętości powietrza nawiewanego do hali wpływa na kształtowanie się rozkładów parametrów powietrza na przykładzie wentylowanej hali szkolnej pływalni. Opracowano za pomocą programu Ansys CFX trójwymiarowy model numeryczny obiektu, do którego warunki brzegowe przygotowano na podstawie inwentaryzacji i obliczeń projektowych dla trzech wartości strumienia objętości powietrza, wynikających z norm polskich, niemieckich i zaleceń amerykańskich wg ASHRAE. Prognozowanie rozkładów prędkości, temperatury i wilgotności względnej przeprowadzono dla warunków zimowych, gdy była możliwość regulowania parametrów powietrza nawiewanego i dla warunków letnich, gdy nawiewano bezpośrednio powietrze zewnętrzne. Zmniejszenie strumienia objętości powietrza okazało się najbardziej niekorzystne w tym właśnie przypadku.
EN
The selection of an appropriate ventilation air volume rate supplied into indoor swimming pool is one of the most important stages of swimming pool’s ventilation design. In this respect, the modern design is supported by numerical predictions of air, heat, moisture and gaseous pollutants flow with the use of the CFD method. The aim of the research was to check numerically how the reduction of the value of air volume rate supplied into the swimming pool affects the shaping of air parameters distributions on the basis of ventilated school swimming pool. The three-dimensional numerical model of the facility was developed with the use of Ansys CFX software. The boundary conditions were prepared on the basis of stocktaking and design calculations for three values of air volume rate resulting from polish, german standards and american recommendations according to ASHRAE. Simulations of velocity, temperature and relative humidity distributions were carried out for winter conditions, when it was possible to adjust supplied air parameters and for summer conditions, when the external air was supplied directly. Reduction of air volume rate turned out to be the most unfavorable in this case.
PL
Celem artykułu było przedstawienie możliwości wykorzystania techniki numerycznej mechaniki płynów CFD w wentylacji i klimatyzacji oraz związanych z tym problemów i sposobów ich rozwiązania. W artykule scharakteryzowano metodę numerycznego prognozowania przepływu i ciepła CFD. Przedstawiono problemy specyficzne dla jej zastosowania do badania przepływów wentylacyjnych: modelowanie turbulencji przepływu, możliwości odwzorowania geometrii modelowanego pomieszczenia, dobór odpowiedniej siatki dyskretyzacji, sposoby zadawania warunków brzegowych, w tym przede wszystkim w otworach nawiewnych. Pokazano pochodzące z badań własnych autorów przykłady zastosowania tej techniki do badań i projektowania rozdziału powietrza wentylacyjnego: – badania rozkładu parametrów powietrza w istniejącym obiekcie, – badania warunków komfortu cieplnego w istniejącym lub projektowanym obiekcie, opracowanie koncepcji poprawy warunków cieplno-wilgotnościowych w istniejącym obiekcie, – sprawdzenia różnych koncepcji rozdziału powietrza w projektowanym obiekcie, – badania wpływu różnych czynników na warunki panujące w wentylowanym obiekcie.
EN
The purpose of this paper was to present the possibilities of using technique of numerical fluid dynamics CFD in ventilation and air-conditioning, as well as, related problems and ways to solve them. The paper described numerical method of air and heat flow prediction CFD. It introduced the problems that are specific to its application for studying the ventilation flows: the modelling of flow turbulences, capabilities of mapping geometry of the modeled room, the selection of an appropriate discretization grid, methods of setting boundary conditions, especially in the inlets. The examples, derived from the authors own researches, of use of this technique for the research and design of ventilation air distribution are presented: – study of air parameters distribution in the existing facility, – study of the thermal comfort conditions in the existing or proposed facility, – development of the concept of improving thermal-moisture conditions in the existing facility, – examination of the various concepts of air distribution in proposed facility, – study of the effect of various factors on the conditions prevailing in the ventilated facility.
4
Content available remote Badania eksperymentalne warunków wentylacji w hali krytego lodowiska
PL
Celem prezentowanych badań była diagnostyka warunków cieplno-wilgotnościowych w rzeczywistej hali krytego lodowiska. Opisano metodykę przeprowadzenia badań eksperymentalnych oraz wyniki pomiarów. Na podstawie analizy wyników pomiarów oceniono efektywność działania istniejącego systemu wentylacji mechanicznej, wskazano na występujące problemy, związane z bilansem cieplno-wilgotnościowym hali i zaproponowano sposoby usprawnienia działania wentylacji.
EN
The aim of the presented research was to investigate thermal and humidity conditions in the actual indoor ice rink arena. The testing methodology and results of experimental measurements were described. Efficiency of the existing mechanical ventilation system was evaluated, based on the analysis of the research results. Existing problems associated with heat and moisture balance were also indicated. Moreover, ways of improving ventilation operation were suggested.
PL
Celem prezentowanych badań było sprawdzenie skuteczności działania przewodowej wentylacji higienicznej w garażach wielostanowiskowych zamkniętych przy wykorzystaniu programu ANSYS CFX, bazującego na technice numerycznej mechaniki płynów (CFD). Przedstawiono funkcje, jakie powinna pełnić wentylacja i stawiane jej wymagania. Scharakteryzowano sposoby rozdziału powietrza stosowane w garażach. Opracowano modele numeryczne garaży dla różnych ustawień samochodów i lokalizacji otworów wentylacyjnych. Na podstawie prognozowanych rozkładów prędkości powietrza oceniono przewietrzalność garaży. Obliczono numerycznie rozkłady stężeń zanieczyszczeń gazowych emitowanych z rury wydechowej samochodów: tlenku węgla CO, ditlenku węgla CO2 i ditlenku azotu NO2 . Sprawdzono, jaki wpływ na te stężenia ma lokalizacja wywiewników, a także czy i w jakim stopniu zależy to od sposobu nawiewania powietrza do tego obiektu.
EN
The aim of the presented study was to investigate the effectiveness of hygienic duct ventilation in closed multiuser car parks by using ANSYS CFX code based on Computational Fluid Dynamics (CFD) technique. The functions that ventilation should attend and imposes its requirements were presented. Air distribution systems used in car parks were characterized. Numerical models of car parks for various settings of cars and locations of ventilation openings were developed. Airing car parks was evaluated based on predicted air velocity distributions. Distributions of concentration of gaseous contaminants emitted from the tailpipe of cars: carbon monoxide CO, carbon dioxide CO2 and nitrogen dioxide NO2 were numerically calculated. The influence of location of outlets on concentrations of these pollutants was checked as well as whether and to what extent it depends on the way of air supply to the object.
6
Content available remote The improvement of numerical modelling of airflow in ventilated room
EN
In the paper possibility of improvement of airflow modeling in ventilated room was checked. Standard perpendicular room was examined. Into it, through the inlet, isothermal jet was supplied. Numerical simulations were carried out with the use of ANSYS CFX software, based on CFD method. Calculations were executed for steady conditions, with the use of k-ε turbulence model. Results of experiments, conducted in room’s physical model, in a region of supplying jet, with the benefit of laser doppler anemometer, were used for the validation of numerical simulations. Simulations were carried out for various variants of discretization grid. Cells size and their refinement were checked in terms of conformity to experiments results. For chosen best variant, effect of iteration process on jet flow’s pattern was observed.
PL
W artykule sprawdzono możliwość poprawy dokładności modelowania przepływu powietrza w pomieszczeniu wentylowanym. Badano typowe prostopadłościenne pomieszczenie, do którego przez prostokątną kratkę nawiewano izotermiczną strugę powietrza. Obliczenia numeryczne wykonano za pomocą programu ANSYS CFX bazującego na metodzie CFD. Obliczenia przeprowadzono dla warunków ustalonych przy wykorzystaniu modelu turbulencji k-ε. Do walidacji prognoz numerycznych wykorzystano wyniki pomiarów przeprowadzonych w modelu fizykalnym obiektu, w rejonie strugi na wiewanej, za pomocą dopplerowskiego anemometru laserowego. Symulacje przeprowadzono dla różnych wariantów siatki dyskretyzacji, badając wpływ wymiarów i zagęszczenia oczek na zgodność wyników z pomiarami. Dla wybranego najlepszego wariantu obserwowano wpływ przebiegu procesu iteracji na obraz przepływu strugi.
PL
Kształtowanie segmentowe jest innowacyjnym procesem objętościowej obróbki plastycznej, pozwalającym na wykonywanie elementów konstrukcyjnych charakteryzujących się dużą powierzchnią, małą grubością i stosunkowo wysokim użebrowaniem usztywniającym, czyli spełniających podstawowe wymagania stawiane lotniczym elementom integralnym. W artykule opisane zostało stanowisko badawcze, na którym wykonany został modelowy element integralny, oraz efekty uzyskane w pilotowej próbie prasowania. Określone zostały podstawowe problemy badawcze, jakie należy rozwiązać dla osiągnięcia stanu wiedzy niezbędnej do przemysłowego zastosowania tego sposobu kształtowania.
EN
Incremental forming with punch divided into a number of segments is the innovative bulk metal forming that allows for manufacturing structural parts having large area, small thickness and relatively high ribbing (meeting the principal demands of integral parts used in the aerospace industry). The paper describes the research stand and the results of the pilot incremental forming test. The principal research problems were determined that need to be solved in order to gain the knowledge necessary for industrial application of this metal forming method.
PL
W artykule omówiono problematyką wentylacji hal lodowisk. Przedstawiono wymagania stawiane wentylacji takich obiektów oraz stosowanym w nich systemom rozdziału powietrza. Zamodelowano numerycznie przepływ wilgotnego powietrza i ciepła w hali, w której rozdzielono funkcję wentylacji widowni od funkcji osuszania powietrza nawiewanego nad taflę lodu. Sprawdzono wpływ zastosowania sufitu niskoemisyjnego na warunki panujące w obiekcie.
EN
In the paper the problems of ventilation in indoor ice rink arenas have been discussed The requirements for ventilation in such objects and the air distribution systems used in them have been presented. The flow of the humid air and the heat in a hall has been modelled numerically where functions of ventilation and dehumidification of the air blown over the ice surface have been separated. The impact of using low emission ceiling on the conditions in the hall has been tested.
EN
The paper presents the results of investigations aiming at an assessment of the effect of various factors connected with the supply and exhaust of ventilation air in the typical industrial hall at mixing ventilation with tangential flows of supplied air on the velocity distribution in the occupied zone. For this purpose the computer codes Flovent were used, based on the technique of computational fluid dynamics CFD and permitting to predict the airflow. The method of assessing and comparing the velocity distribution was suggested. The validation of the numerical calculations concerning the occupied zone was presented, basing on the measurements in the physical model of this hall. In the course of investigations the supply air velocity, the distance between the inlets, the angle of spread of the vanes in the inlets and the localization of the outlets was changed at isothermal and non-isothermal airflow, observing simultaneously the distribution of the air velocity in occupied zone. Based on these investigations the conclusions have been drawn that such factors as height of the positioning of the outlets or the spread of the vanes are in this case of less importance. Much more importance must be assigned to the supply air velocity and spacing of the inlets. These conclusions may constitute guidelines for designers of ventilation systems.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań mających na celu ocenę wpływu różnych czynników związanych z nawiewem i wywiewem powietrza wentylacyjnego w typowej hali przemysłowej z wentylacją mieszającą ze stycznym przepływem powietrza nawiewanego na rozkład prędkości w strefie przebywania ludzi. W badaniach wykorzystano program komputerowy Flovent, bazujący na technice numerycznej mechaniki płynów CFD, pozwalający prognozować przepływy powietrza. Zaproponowano metodę oceny i porównania rozkładów prędkości. Przeprowadzono walidację obliczeń numerycznych dotyczących strefy przebywania, wykorzystując w tym celu wyniki pomiarów w modelu fizykalnym tej hali. W trakcie badań numerycznych, prowadzonych w warunkach izotermicznych i nieizotermicznych, zmieniano prędkość nawiewania powietrza, odległość pomiędzy nawiewnikami, kąt rozwarcia łopatek nawiewników i lokalizację wywiewników, obserwując przy tym zmiany rozkładu prędkości powietrza w strefie przebywania ludzi. Stwierdzono, że takie czynniki, jak wysokość położenia wywiewników lub kąat rozwarcia łopatek nawiewników miały w rym przypadku małe znaczenie. Znacznie istotniejszy był wpływ prędkości nawiewania powietrza i rozstawu nawiewników. Wnioski te mogą stanowić wytyczne dla projektantów systemów wentylacyjnych w tego typu halach.
PL
W artykule dokonano, przy wykorzystaniu prognozowania CFD, oceny warunków panujących w strefie przebywania ludzi wybranej uczelnianej auli, dla której zaprojektowano tradycyjnymi metodami różne warianty rozdziału powietrza.
EN
An assessment of human surrounding conditions in selected lecture hall is presented. The assessment uses CFD forecasting procedure for a hall where traditional methods of different variants of the air distribution have been applied.
EN
The paper suggests a way of assessing the conditions of thermal comfort existing in the occupied zone, which would permit to compare explicitly various concepts of the air distribution in a ventilated room. This way is based on results of the CFD numerical prediction of the air parameters, as well as on methods of assessing thermal comfort, applied up to now, such as Lancaster-Castens-Ruge's sultriness curve, Predicted Mean Vote PMV, Predicted Percentage of Dissatisfied PPD, Draught Rate DR, Air Diffusion Performance Index ADPI. The paper presents the idea and practical realisation of this way on the example of an indoor swimming- pool, whose numerical model was worked out using the CFD code CFX Ansys. The required ranges of the values of the criteria assessing thermal comfort in the occupied zone of such objects were given. This suggested way consists in determining the percentage of the area of the plane in the occupied zone at a adequate selected height where these criteria are satisfied, using for this purpose numerically predicted air parameters. Exemplary results of such assessment for investigated indoor swimming-pool were presented. Futher possibility of a practical use of the suggested way was indicated.
PL
W artykule zaproponowano sposób oceny warunków komfortu cieplnego w strefie przebywania ludzi, który pozwala na jednoznaczne porównanie różnych koncepcji rozdziału powietrza w pomieszczeniu wentylowanym. Sposób ten bazuje na wynikach prognoz numerycznych metodą CFD parametrów powietrza oraz na metodach oceny komfortu cieplnego, stosowanych dotąd, takich jak: krzywa duszności wg Lancastera-Cartensa-Ruge, Przewidywanej Ocenie Średniej PMV i Przewidywanym Odsetku Niezadowolonych PPD, wskaźniku Ryzyka Przeciągu DR oraz wskaźniku ADPI. W artykule pokazano ideę i praktyczną realizację tego sposobu na przykładzie hali pływalni, której model numeryczny został opracowany za pomocą programu CFD CFX Ansys. Podano wymagane zakresy wartości parametrów i kryteriów oceny komfortu cieplnego w strefie przebywania ludzi w takich halach. Zaproponowany sposób polega na określeniu procentowego udziału pola powierzchni płaszczyzny na odpowiednio wybranej wysokości w strefie przebywania ludzi, gdzie wspomniane kryteria były spełnione, przy wykorzystaniu do tego celu prognozowanych numerycznie wartości parametrów powietrza. Pokazano przykładowe wyniki takiej oceny dla badanej pływalni. Wskazano dalsze możliwości praktycznego zastosowania proponowanego sposobu.
PL
Przedstawiono koncepcje klimatyzacji zabytkowej auli Leopoldina Uniwersytetu Wrocławskiego, łączącej funkcję audytorium uczelnianego z rolą muzeum. Wymagało to odpowiedniego doboru parametrów powietrza klimatyzującego. Klimatyzacja została zaprojektowana z wykorzystaniem istniejących elementów ogrzewania powietrznego. Zaproponowano nowoczesne rozwiązania, naruszające w minimalnym stopniu obecny kształt i charakter Auli, które mogły zostać zaakceptowane prze konserwatora zabytków.
EN
The concept of air conditioning is presented, as applied to the historic Leopoldina Hall of the Wroclaw University. The Hall combines the function of a college audience and a museum. This required adequate selection of parameters of the air used for conditioning. Air conditioning has been designed with the use of the existing elements provided for the air heating system. The innovative solution has been proposed that violates to the minimum extent the current shape and character of the Hall which may be accepted by a conservation expert.
PL
W artykule pokazano, jakie są możliwości wspomagania komputerowego projektowania klimatyzacji na przykładzie zabytkowej auli Leopoldina Uniwersytetu Wrocławskiego. Przy opracowywaniu koncepcji klimatyzacji dla tego nietypowego obiektu sporządzano bilans cieplny pomieszczenia z uwzględnieniem dynamicznych zmian klimatu zewnętrznego za pomocą modelu cieplnego budynku przy wykorzystaniu programu komputerowego ESPr. Przy wyborze optymalnej koncepcji rozdziału powietrza wentylacyjnego w auli posłużono się prognozowaniem numerycznym przepływu powietrza, ciepła i zanieczyszczeń techniką CFD, stosując do tego celu program komputerowy Airpak Fluent.
EN
Options for computer-aided design of an air conditioning system are presented. The system is described taking as an example the historical Leopoldina hall of the Wroclaw University. The heat balance has been made when designing the system for this unusual object. The dynamic changes of the external climate were taken into account.
EN
The paper presents the results of numerical investigations aiming at an assessment of the influence of the localization of outlets in ventilated room on the condition arising in the occupied zone. For this purpose the computer codes Flovent and Airpak Fluent were used, basing on the technique of computational fluid dynamics CFD and permitting to predict the flow of air and contaminants. The numerical calculations concerned mixing ventilation with tangential flows of supplied air. Three enclosures were dealt with in the paper, differing in their dimensions, localization of the inlets and kind of emitted contaminants. In the course of investigations the localization of the outlets was changed, observing simultaneously distribution of the air velocity in the large industrial hall, distribution of the air velocity and concentration of carbon dioxide in a small office room and distribution of the airflow parameters and the relative humidity in the covered swimming pool. Basing on these investigations the conclusion has been drawn that the localization of the outlets does not influence the air distribution in the occupied zone. Suggestions have been put forward concerning the proper choice of the localization of the outlet from the viewpoint of removing gaseous contaminants and water vapour.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań numerycznych mających na celu ocenę wpływu lokalizacji wywiewników w pomieszczeniu wentylowanym na warunki wytworzone w strefie przebywania ludzi. W badaniach wykorzystano programy komputerowe Flovent i Airpak Fluent, bazujące na technice numerycznej mechaniki płynów CFD i służące do prognozowania przepływów powietrza i zanieczyszczeń. Obliczenia numeryczne dotyczyły wentylacji mieszającej z przepływami stycznymi powietrza nawiewanego. Zakresem artykułu objęto trzy obiekty, różniące się wielkością, położeniem nawiewników oraz rodzajem emitowanych zanieczyszczeń. W obiektach w trakcie badań zmieniano lokalizację wywiewników i obserwowano wpływ tej zmiany: na rozkład prędkości powietrza w dużej hali przemysłowej, rozkład prędkości powietrza i stężenia dwutlenku węgla w małym pomieszczeniu biurowym oraz rozkład prędkości i wilgotności względnej w hali pływalni. Na tej podstawie wyciągnięto wniosek o braku wpływu usytuowania wywiewników na rozkład prędkości powietrza w strefie przebywania ludzi oraz podano wskazówki, co do wyboru lokalizacji najkorzystniejszej z punktu widzenia usuwania zanieczyszczeń gazowych i pary wodnej.
EN
The paper deals with the numerical prediction of the flow of the air, heat and gaseous contamination in a tested room with the heat source in displacement ventilation. The applied method of numerical CFD modelling has been characterized from the point of view of prediction these flows when such a system of ventilation is used. Investigations were carried out by means of two commercial CFD computer codes with various possibilities of calculation, based on standard options of such a modelling. Attempts have been made to simulate the most essential phenomena occurring in the given room, viz. convection and thermal radiation, as well as the elementary kinds of airflow, i.e. buoyant plumes and quasi-laminar inlet jets. Simulation models are presented, developed by applying both programmes, discussing the simplifications required in each of them. It has also been shown how the results of physical investigations, carried out in a tested room, can be utilized for the formulation of the boundary conditions and assessment of the accuracy of preliminary numerical predictions of buoyant plumes and their surrounding. Applying the options offered by the programmes, the results of numerical calculation could be improved. It has been found that the accuracy of model mainly is influenced by the refinement of the discretization grid in vicinity of the heat source. Basing on experimental data the accuracy of the final results of prediction the profiles of the excess temperature in the buoyant plume were subjected to a qualitative and quantitative control. The accuracy of the simulation of Gaussian and integral parameters of the plume has been checked in comparison with the experiment. The profiles of excess temperature and tracer gas concentrations in surrounding of the plume, characteristic for the displacement ventilation, have been compared with measurement results, too.
PL
W pracy prognozowano numerycznie przepływ powietrza, ciepła i zanieczyszczeń gazowych w pomieszczeniu badawczym ze źródłem ciepła przy wentylacji wyporowej. Scharakteryzowano zastosowaną metodę modelowania CFD z punktu widzenia jej wykorzystania do przewidywania tych przepływów przy takim systemie wentylacji. Badania przeprowadzono za pomocą dwóch komercyjnych programów komputerowych CFD o różnych możliwościach obliczeniowych, bazujących na podstawowych opcjach tego modelo- wania. Starano się za ich pomocą odwzorować najistotniejsze zachodzące w obiekcie zjawiska: konwekcję i promieniowanie cieplne oraz elementarne przepływy powietrza: strugi konwekcyjne i quasi-laminarne strugi nawiewane. Zaprezentowano modele obliczeniowe opracowane za pomocą obu programów i opisano uproszczenia konieczne w każdym z nich. Pokazano sposób wykorzystania wyników badań fizykalnych, przeprowadzonych w pomieszczeniu badawczym, do sformułowania warunków brzegowych i oceny poprawności wstępnych prognoz numerycznych strug konwekcyjnych i ich otoczenia. Stosując dostępne w programach opcje, udoskonalano wyniki obliczeń numerycznych. Stwierdzono, że największy wpływ na dokładność modelowania miało zagęszczenie siatki dyskretyzacji w sąsiedztwie źródła ciepła. Wykorzystując dane eksperymentalne, przeprowadzono jakościową i ilościową ocenę ostatecznych wyników prognozowania rozkładów nadwyżki temperatury w strudze konwekcyjnej. Zbadano w porównaniu z eksperymentem dokładność obliczenia gaussowskich i całkowych parametrów strugi. Profile nadwyżki temperatury i stężeń znacznika gazowego w otoczeniu strugi były także porównywane z wynikami pomiarów.
PL
W monografii przedstawiono badania dotyczące sprawdzenia jakości modelowania numerycznego przepływu powietrza w pomieszczeniach wentylowanych za pomocą programów komputerowych, bazujących na podstawowych opcjach numerycznej mechaniki płynów (CFD). Dokonano przeglądu aktualnego stanu tej techniki obliczeniowej w zastosowaniu do przepływów wentylacyjnych, ze szczególnym zwróceniem uwagi na modele turbulencji, siatki dyskretyzacji i warunki brzegowe w otworach nawiewnych. Na tym tle porównano możliwości obliczeniowe trzech wykorzystanych programów CFD: własnego Wentylacja oraz 2 pakietów komercyjnych Vortex i Flovent. Zaproponowano metodykę kontroli jakości prognozowania przepływu za pomocą tego typu programów. Ponieważ dane literaturowe w tym zakresie mają wyrywkowy charakter, usystematyzowano przebieg takiej kontroli, przeprowadzonej z punktu widzenia użytkownika programu i zilustrowano ją własnymi przykładami obliczeniowymi, porównanymi z wynikami eksperymentu w obiektach rzeczywistych lub ich fizykalnych modelach. Przedstawiono metodykę porównań zmierzonych i obliczonych wartości wybranych parametrów powietrza. Na sprawdzenie jakości składała się w pierwszej kolejności weryfikacja wybranych, prostych przypadków przepływu w pomieszczeniach wentylowanych w warunkach izotermicznych i nieizotermicznych. Szczególną uwagę zwrócono w niej na to, czy obrazy przepływu zostały fizycznie realnie odwzorowane, jaki zagęszczenie siatki dyskretyzacji był odpowiednie, jaki wpływ na wyniki obliczeń miały zastosowane modele turbulencji, czy zachodziło zjawisko samomodelowania przepływu oraz czy przebieg procesu iteracji zapewniał powtarzalność wyników. Na konkretnych przykładach pokazano błędy mogące się pojawić w wynikach modelowania o podjęto próby ich wyeliminowania za pomocą dostępnych w programach środków. Kolejnym krokiem sprawdzania jakości była walidacja modelowania podstawowych przepływów wentylacyjnych: strug nawiewnych do pomieszczenia przy wentylacji mieszającej, przepływów recyrkulacyjnych w strefie przebywania, strug konwekcyjnych nad źródłem ciepła przy wentylacji wyporowej i rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń gazowych, przy wykorzystaniu danych eksperymentalnych. Przeprowadzona w pierwszej kolejności ocena jakościowa sprowadzała się do porównania prognozowanych obrazów przepływu i rozkładów parametrów powietrza z wynikami wizualizacji przepływu lub pomiarów tych parametrów. Przy analizie ilościowej między innymi aproksymowano obliczone i zmierzone rozkłady prędkości i temperatury uniwersalnymi modelami analitycznymi badanych strug, bazującymi na rozkładzie Gaussa. Ostatnim zaprezentowanym w monografii krokiem kontroli jakości była sprawdzenie dokładności prognozowania przepływów powietrza i ciepła w rzeczywistych obiektach wentylowanych oraz analiza występujących przy tym problemów. Badania te przeprowadzone zostały dla obiektu ze źródłem ciepła i zanieczyszczenia gazowego na przykładzie laboratorium badawczego z wentylacją mieszającą i wyporową oraz dla pomieszczenia o dużych rozmiarach i złożonej geometrii na przykładzie klimatyzowanej auli. Wykorzystano w nich wyniki obserwacji i pomiarów w warunkach in situ. Zaproponowano sposoby poprawy jakości modelowania w ramach dostępnych w programach środków. Sprawdzono możliwość wykorzystania wyników obliczeń numerycznych w projektowaniu wentylacji do określenia skuteczności działania odciągów miejscowych i do oceny warunków komfortu cieplnego. Wyciągnięto wnioski ogólne dotyczące najistotniejszych przyczyn niedokładności modelowania numerycznego CFD i roli identyfikacji eksperymentalnej przepływów powietrza w ich eliminowaniu bądź zmniejszaniu. Podano także wskazówki dla nabywców programów komputerowych CFD, dotyczące dostępnych w nich opcji modelowania, które są niezbędne przy numerycznym prognozowaniu przepływu powietrza w pomieszczeniach wentylowanych.
EN
The scope of the monograph is the research into checking the quality of numerical modeling of airflow in ventilated rooms by computer-aided methods on the grounds of standard options of computational fluid dynamics (CFT). The current state of knowledge on this computational technique is discussed in view of ventilation airflows with particular focus on the turbulence model, discretization grid and boundary conditions in inlets. Against the background of this, the computational capabilities of three used CFD programs were compared: the author's VENTILATION program and two commercial programs VORTEX and FLOVEMENT. The methodology of quality control in airflows prediction by means of the abovementioned programs is proposed. In view of a fragmentary nature of published data on this issue, an attempt at systematizing the quality control was made from the point of view of the programs' user, substantiated by the author's own examples of predictions and compared with the results of experiments conducted on the existing objects or their physical models. The comparison methodology of measured and calculated values of chosen air parameters. The first step of the quality control was the verification of chosen simple cases of airflows in ventilated rooms in isothermal and non-isothermal conditions. Special consideration was given to the problem of accurate physical representation of flow patterns, proper selection of discretization grid refinement, the impact of the applied turbulence models on the results of the computations. The answers for the questions about the self-modeling of airflow and repeatability of the results provided in the course of the iteration process were given. Examples of errors that may appear in the modeling results were showed followed by attempts at their elimination by the means offered by the programs. The next step in quality control was the validation of modeling of elementary ventilation airflows: inlet jets supplied to rooms in mixing ventilation, recirculation flows in the occupied zones, buoyant plumes and heat sources in displacement ventilation and the spread of gaseous contaminant on the bases of experimental data. The qualitive assessment involved the comparison of the predicted flow patterns and distribution of air parameters with the results of the visualization of airflow or with the measurements of the parameters.. the quantitative assessment included the approximation of the calculated and measured distributions of velocity and temperature by means of universal analytical models of the tested jets and plumes on the basis of the Gaussian profile. The last step of the quality control procedure presented in the monograph is accuracy checking of the prediction of airflows and heat flows in the existing ventilated rooms and the analysis of the problems that occurred. The tests of airflows in the room with sources and gaseous contaminant on the example of test laboratory in mixing ventilation and in displacement ventilation, as well as big size facilities with complex geometry on the example of air-conditioned auditorium, were executed. The results of experiments and observation in real conditions were used in this analysis. Methods of improving the quality of modeling within the framework of the options offered by the discussed programs were proposed. The possibility of use of numerical simulation results in design of ventilation to determination of local exhaust efficiency and to thermal comfort assessment was checked. The general conclusions concerning the most significant reasons of the inaccuracy of CFD numerical modeling and the role of experimental identification of the airflow in their elimination or reduction were drawn. The indications for CFD computer codes purchasers were given, concerning the modeling options, available in them, that are indispensable or helpful in numerical prediction of airflow in ventilated rooms.
PL
Na podstawie badań, przy wykorzystaniu metody numerycznej mechaniki płynów (Computational Fluids Dynamics) przeanalizowano wpływ różnych czynników na rozprzestrzenianie się zanieczyszczeń gazowych przy wentylacji ogólnej pomieszczenia. Wskazano na praktyczne zastosowanie przy projektowaniu rozdziału powietrza w wentylowanych pomieszczeniach.
EN
The influence of various factors on the expansion of gas pollution in generally ventilated rooms has been analysed on the basis of examinations, by using the numeric method (Computational Fluids Dynamics). A practical application, useful in the design of air distribution in ventilated rooms, has been shown.
EN
The aim of the presented investigations was to improve the quality of CFD numerical modeling of the propagation of gaseous contaminations in a test laboratory with a tracer gas source and a local exhaust in general mixing ventilation. The investigations were carried out making use of experimental identification of the flow. Concise information is presented concerning the CFD method applied in the modeling of the airflow and gaseous contaminant. The tested object has been characterized, as well as its respective experimental data. The ways of generating its simulation model has been described, paying special attention to the simulation of the diffuser. The results of prediction have been compared with the results of measurements of the air velocity and the concentration of gaseous contaminant. Attempts have been made to improve the quality of the obtained results of prediction of the distribution of tracer gas concentration by increasing the accuracy simulating the diffuser, the jet leaving the diffuser and the airflow pattern in surrounding the contaminant source and suction nozzle. It has also been tried to utilize the results of numerical prediction for the purpose of determining the effectiveness of the local exhaust.
PL
Celem zaprezentowanych badań było doskonalenie jakości modelowania numerycznego metodą CFD rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń gazowych w laboratorium badawczym ze źródłem znacznika gazowego i odciągiem miejscowym przy wentylacji ogólnej mieszającej, prowadzone przy wykorzystaniu identyfikacji eksperymentalnej przepływu. Przedstawiono krótką informację o metodzie CFD w zastosowaniu do modelowania przepływu powietrza i zanieczyszczeń gazowych. Scharakteryzowano badany obiekt i dotyczące go dane eksperymentalne. Podano sposób budowy jego modelu obliczeniowego ze szczególnym zwróceniem uwagi na modelowanie nawiewnika. Porównano wyniki obliczeń i pomiarów prędkości powietrza i stężenia zanieczyszczenia gazowego. Podjęto próbę poprawienia jakości wyników obliczeń rozkładów stężenia znacznika gazowego przez zwiększenie dokładności odwzorowania nawiewnika, wypływającej z niego strugi oraz pola przepływu powietrza w rejonie źródła zanieczyszczenia i ssawki. Sprawdzono możliwość wykorzystania wyników obliczeń numerycznych do wyznaczania skuteczności działania odciągu miejscowego
19
Content available remote Numerical prediction of the airflow in auditorium and its experimental control
EN
The paper presents the effects of numerical predictions of the airflow in a real auditorium by means of two commercially available, basing on standard options of CFD modelling, computer codes providing various possibilities of calculations. Concise information on the CFD method as applied in modeling ventilation flows was given. The modelled object and the applied ventilation system have been characterized. Simulation models of auditorium have been described, developed basing on both programmes, as well as their required simplifications. The methods and procedure of measurements of the air parameters, carried out in the auditorium under isothermal conditions have been presented. The way of comparing calculated and measured values of these parameters have been characterized, applying corrections based on formulae received from detailed measurement data. The results of numerical calculations performed by means of both programs in the form of vectorial patterns and iso surfaces of mean velocity as well as maps of mean speed in selected cross-sections of the room have been presented and compared. Such comparisons were also carried out between the results of calculations and measurements concerning the mean speed and standard deviation of velocity fluctuations in the occupied zone of the amphitheatrically part of auditorium. It is also been checked if it is possible to apply in practice the results of numerical prediction for the purpose of determining the Draught Rating Index, characterizing the thermal comfort in ventilated room. The application of the CFD codes permitted to simulate accurately the airflow pattern in the auditorium and to keep up the range of the values of the air parameters. So essential differences were discovered between the results of calculations when CFD programs with various technical possibilities of calculation but the similar method of modelling were applied.
PL
Przedstawiono efekty prognozowania numerycznego przepływu powietrza w rzeczywistej sali audytoryjnej za pomocą dwóch komercyjnych programów komputerowych CFD o różnych możliwościach obliczeniowych, bazujących na podstawowych opcjach tego modelowania. Podano krótką informację o metodzie CFD w zastosowaniu do modelowania przepływów wentylacyjnych. Scharakteryzowano modelowany obiekt i działający w nim system wentylacji. Pokazano modele obliczeniowe opracowane za pomocą obu programów i opisano konieczne w każdym z nich uproszczenia. Przedstawiono metodykę i przebieg pomiarów parametrów powietrza, przeprowadzonych w sali w warunkach izotermicznych. Scharakteryzowano sposób porównania obliczonych i zmierzonych wartości tych parametrów z wykorzystaniem korekty, bazującej na wzorach uzyskanych przy wykorzystaniu szczegółowych danych pomiarowych. Przedstawiono i porównano między sobą wyniki obliczeń numerycznych za pomocą obu programów w postaci obrazów wektorowych, izopowierzchni i map prędkości średniej w wybranych przekrojach sali. Dokonano porównania wyników obliczeń i pomiarów prędkości średniej oraz odchylenia standardowego fluktuacji prędkości w strefie przebywania ludzi w części amfiteatralnej auli. Sprawdzono możliwość praktycznego wykorzystania wyników obliczeń numerycznych do wyznaczenia wskaźnika przeciągu DR, charakteryzującego warunki komfortu cieplnego w sali. Stwierdzono, że za pomocą programów CFD możliwe było poprawne odwzorowanie obrazu przepływu powietrza w sali audytoryjnej oraz zachowanie zakresu wartości parametrów powietrza. Nie zauważono istotnych różnic w wynikach obliczeń za pomocą programów o różnych technicznych możliwościach obliczeniowych, ale podobnej metodzie modelowania.
PL
Przeanalizowano wpływ różnych wielkości na przepływ powietrza w wybranym pomieszczeniu wentylowanym, ze szczególnym uwzględnieniem strefy przebywania ludzi. Dla najbardziej istotnych z tych wielkości, tzn: prędkości nawiewania, lokalizacji otworów nawiewnych i wywiewnych oraz długości pomieszczenia, zbadano, stosując technikę modelowania numerycznego CFD, obraz przepływu powietrza i rozkłady prędkości w strefie przebywania.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.