عنوان پایان‌نامه
مطالعه و بهینه سازی سیستمهایبادگیرسنتی
- رشته تحصیلی
- مهندسی مکانیک تبدیل انرژی-ماشینهای آبی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: 2716;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 64428
- تاریخ دفاع
- ۲۷ بهمن ۱۳۹۲
- دانشجو
- محمدحسین نجفی شهرضا
- استاد راهنما
- سیداحمد نوربخش, فرشاد کوثری
- چکیده
- روش‌های سرمایش طبیعی ساختمان‌ها از دیرباز در مناطق کویری ایران رایج بوده و معماران و مهندسان ایرانی از قرن‌ها پیش با استفاده از جریان باد و اختلاف دمای هوا در شب و روز توانستند شاهکارهایی خلق کنند که در شرایط بسیار گرم کویری ایران، بدون مصرف انرژی در ساختمان‌ها برای خود آسایش گرمایی به وجود آورند. بادگیر، نمونه‌ای از شاهکارهای مهندسی ایران است که با هدایت هوای بیرون به داخل ساختمان، موجب خنک کردن نسبی و برقراری جریان طبیعی هوا در محل کار و سکونت مردم بوده است. لیکن این سازه‌ی کهن و کارآمد، به رغم ویژگی‌های برجسته و ایجاد شرایط مطلوب در زندگی مردم کویر، به ویژه در فصول گرم سال، کاستی‌هایی نیز داشته است. برای رفع این کاستی‌ها لازم است با اصلاح ساختار این سازه‌ی مهندسی، عملکرد آن را بهینه نمود. روش‌های مختلفی جهت بهینه نمودن عملکرد بادگیر پیشنهاد شده است. در این تحقیق به بررسی تأثیر نصب دریچه‌های هادی جریان مقابل بادگیر به منظور افزایش جریان هوای خروجی از بادگیر پرداخته شده است. برای این منظور یک بادگیر نمونه در نرم‌افزارهای گمبیت و فلوئنت مدل‌سازی شده و جریان پیرامون آن به صورت عددی حل می‌گردد. نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که در صورت قرارگیری دریچه‌های مذکور در زاویه‌ی خاصی، جریان خروجی به بیشترین مقدار خود می رسد. این زاویه با تکرار محاسبات در زوایای مختلف به دست آمده است. سپس مقادیر مشخصات جریان در بادگیر با دریچه‌های هادی نصب شده در زاویه ذکر شده نسبت به حالتی که دریچه‌ای مقابل بادگیر نصب نمی‌گردد با یکدیگر مقایسه می‌شوند. در انتها خواهیم دید که معماران قدیم چگونه از این پدیده در ساخت بادگیرهای سنتی بهره می‌بردند. واژه‌های کلیدی: بادگیر، جریان مغشوش، تهویه طبیعی، مدل‌سازی عددی، گسسته‌سازی عددی
- Abstract
- Natural cooling techniques of buildings have always been common in the desert regions of Iran. From centuries ago Iranian architects and engineers could create masterpieces in the Iranian desert by using window flow and temperature difference between day and night, in order to create the thermal comfort without using energy in buildings in very hot conditions. Wind tower is one of the examples of the Iranian's engineering masterpieces which caused the relative coolness and natural flour of the air in the residence and offices by directing outside air into the building. But these efficient and ancient structures have been also had shortcomings. Despite the prominent features and creating favorable conditions for people living in the desert, especially in hot seasons. To eliminate such shortcomings it is necessary to optimize its performance by reform of this engineering structure. Different methods have been proposed to optimize the performance of wind tower. In this study, the effect of window conductor installed in front of the wind tower has been investigated to increase the output air flow. For this purpose, a typical wind tower has been modeled in GAMBIT and FLUENT softwares, and its surrounding flow is solved numerically. The results show that the discharged flow rate reaches its maximum value at a certain angle. This angle is obtained by repeating the calculations at different angles. Then the current values are compared between this wind tower and the wind tower without windows. Finally, we will see how the old architectures used this phenomenon in the making of traditional wind towers. Keywords: wind tower, turbulent flow, natural ventilation, numerical modeling, numerical discretization
