| تعداد نشریات | 21 |
| تعداد شمارهها | 691 |
| تعداد مقالات | 10,035 |
| تعداد مشاهده مقاله | 71,039,532 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 62,489,048 |
بررسی عددی آسایش حرارتی و کیفیت هوا در یک اتاق اداری مجهز به تهویه طبیعی یک طرفه | ||
| مدل سازی در مهندسی | ||
| دوره 24، شماره 84، فروردین 1405، صفحه 117-138 اصل مقاله (1.03 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22075/jme.2025.35144.2723 | ||
| نویسندگان | ||
| عسگر مینایی* 1؛ حسین عظیم خانی1؛ نگین معلمی خیاوی2 | ||
| 1گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران | ||
| 2دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران | ||
| تاریخ دریافت: 07 شهریور 1403، تاریخ بازنگری: 17 فروردین 1404، تاریخ پذیرش: 31 خرداد 1404 | ||
| چکیده | ||
| در این پژوهش هدف بررسی تاثیر پارامترهای مختلف روی آسایش حرارتی افراد در یک اتاق اداری خنکشونده با تهویه طبیعی یک طرفه است. برای بررسی پتانسیل تهویه طبیعی یک طرفه در برقراری آسایش حرارتی، یک مدل عددی سه بعدی برای پیشبینی توزیع دما و سرعت در فضا با استفاده از نرمافزار Ansys Airpak ایجاد شده است. سپس توزیع دما و سرعت بدست آمده از حل عددی با شاخصهای استاندارد آسایش حرارتی (PMV، PPD) و شاخصهای ارزیابی نارضایتی حرارتی موضعی (DR و PD) به منظور ارزیابی احساس حرارتی ساکنین کوپل میشود. نتایج نشان میدهد که دمای محیط بیرون بین 18℃ الی ℃20 بهترین بازه دمایی در برقراری شرایط آسایش برای تمامی افراد درون اتاق است و مقدار PMV در این بازه دمایی برای هر سه فرد حاضر در اتاق بین 4/0- و 6/0 است که بر اساس استاندارد ISO 7730 کاملاً در محدوده مجاز آسایش حرارتی قرار دارد. با افزایش دما، میانگین طول عمر هوا افزایش اما مقدار نارضایتی ناشی از کوران (DR) کاهش پیدا میکند. با افزایش سرعت باد و افزایش ابعاد بازشوها، شاخص احساس حرارتی میانگین افراد (PMV) و شاخص درصد نارضایتی افراد (PPD) برای هر سه فرد کاهش مییابد و به محدوده مجاز آسایش حرارتی نزدیکتر میشود. میانگین طول عمر هوا با افزایش سرعت باد و ابعاد بازشوها کاهش مییابد و در سرعت 7 متر بر ثانیه به کمترین مقدار خود میرسد. طبق نتایج بدستآمده برای تعداد بازشوها، نصب دو بازشو عملکرد بهتری در برقراری شرایط آسایش حرارتی نسبت به نصب یک بازشو به صورتی تکی دارد. | ||
| کلیدواژهها | ||
| تهویه طبیعی یک طرفه؛ آسایش حرارتی؛ تهویه مطبوع؛ انرژی در ساختمان | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Numerical Investigation of Thermal Comfort and Air Quality for a Single-Sided Naturally Ventilated Office Room | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Asgar Minaei1؛ Hossein Azimkhani1؛ Negin Moallemi Khiavi2 | ||
| 1Department of Mechanical Engineering, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran | ||
| 2Department of Mechanical Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| The aim of this research is to investigate the effect of different parameters on thermal comfort of occupants in an office room equipped with single-sided natural ventilation. A three dimensional numerical model was implemented to predict temperature and velocity distribution in the space using Ansys Airpak software. Then, the temperature and velocity distribution obtained from the numerical solution is coupled with the standard thermal comfort indices (PMV, PPD) and local discomfort indices (DR and PD) in order to evaluate the thermal sensation of occupants. The results shows that the outside temperature between 18 and 20 is the best temperature range in establishing comfort conditions for all occupants and the PMV value is between -0.4 and 0.6, which is consistent with the determined criteria by ISO 7730. As the temperature increases, the mean age of air increases, but thremal discomfort due to draught (DR) decreases. By increasing the wind velocity and dimensions of the openings, the values of PMV and PPD decrease and become closer to the permissible range of thermal comfort. The mean age of air decreases with the increase of the wind velocity and the dimensions of the openings and reaches its lowest value at a speed of 7 m/s, but DR remains constant with the change of wind velocity. According to the results, installing two openings has a better performance in establishing thermal comfort conditions than installing a single opening. | ||
| کلیدواژهها [English] | ||
| Single-sided Natural ventilation, Thermal comfort, Air conditioning, Energy in the building | ||
|
سایر فایل های مرتبط با مقاله
|
||
| مراجع | ||
|
[1] Zhao, Yifan, Wei Li, and Changwei Jiang. “Thermal sensation and occupancy-based cooperative control method for multi-zone VAV air-conditioning systems.” Journal of Building Engineering 66 (2023): 105859. [2] Omrani, Sara, Veronica Garcia-Hansen, Bianca R. Capra, and Robin Drogemuller. “Effect of natural ventilation mode on thermal comfort and ventilation performance: Full-scale measurement.” Energy and Buildings 156 (2017): 1-16. [3] Maerefat, Mehdi, and Amir Omidvar. Thermal Comfort: Calculations and Design Considerations. Tehran: Yazda Publications, 2013. [4] Larsen, Tine S., and Per Heiselberg. “Single-sided natural ventilation driven by wind pressure and temperature difference.” Energy and buildings 40, no. 6 (2008): 1031-1040. [5] Zhong, Huai-Yu, Yang Sun, Jin Shang, Fu-Ping Qian, Fu-Yun Zhao, Hideki Kikumoto, Carlos Jimenez-Bescos, and Xiaochen Liu. “Single-sided natural ventilation in buildings: a critical literature review.” Building and Environment 212 (2022): 108797. [6] Aldawoud, Abdelsalam. “Windows design for maximum cross-ventilation in buildings.” Advances in building energy research 11, no. 1 (2017): 67-86. [7] Fan, S., MS Davies Wykes, W. E. Lin, R. L. Jones, A. G. Robins, and P. F. Linden. “A full-scale field study for evaluation of simple analytical models of cross ventilation and single-sided ventilation.” Building and Environment 187 (2021): 107386. [8] Miše, Dino, Christoph Irrenfried, Walter Meile, Günter Brenn, and Hrvoje Kozmar. “Wind-driven natural ventilation of cubic buildings in rural and suburban areas.” Journal of building engineering 87 (2024): 108740. [9] Liu, Xinyu, Hanqing Wang, Zhengming Li, Jinping Zhao, Chengjun Li, and Dong Xie. “Effectiveness of natural ventilation through single-sided window opening in air-conditioning rooms.” Energy and Buildings 314 (2024): 114260. [10] Jiang, Zitao, Tomohiro Kobayashi, Toshio Yamanaka, Mats Sandberg, Narae Choi, Noriaki Kobayashi, Kayuki Sano, and Kota Toyosawa., “Wind-induced ventilation rate of single-sided ventilation in a building with internal partition,” International Journal of Ventilation 23, no. 3 (2024): 237-258. [11] Visagavel, K., and P. S. S. Srinivasan. “Analysis of single side ventilated and cross ventilated rooms by varying the width of the window opening using CFD.” Solar Energy 83, no. 1 (2009): 2-5. [12] Vincent, Okafor Chinedu, O. UCHENNA, and Ononye Olisa Roy. “CFD Analysis of Wind-Driven Natural Ventilation in Building Models.” International Journal of Engineering Research and Advanced Technology 7, no. 11 (2021): 01-08. [13] Ma, Xiao-Yu, Yue Peng, Fu-Yun Zhao, Cheng-Wei Liu, and Shuo-Jun Mei. “Full numerical investigations on the wind driven natural ventilation: cross ventilation and single-sided ventilation.” Procedia Engineering 205 (2017): 3797-3803. [14] Ai, Z. T., and Cheuk Ming Mak. “Determination of single-sided ventilation rates in multistory buildings: Evaluation of methods.” Energy and buildings 69 (2014): 292-300. [15] Horan, Joseph M., and Donal P. Finn. “Sensitivity of air change rates in a naturally ventilated atrium space subject to variations in external wind speed and direction.” Energy and Buildings 40, no. 8 (2008): 1577-1585. [16] Izadyar, Nima, Wendy Miller, Behzad Rismanchi, and Veronica Garcia-Hansen. “A numerical investigation of balcony geometry impact on single-sided natural ventilation and thermal comfort.” Building and Environment 177 (2020): 106847. [17] American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers. ASHRAE Standard 55: Thermal Environmental Conditions for Human Occupancy. Atlanta: American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers, 2017. [18] Airpak 3.0 User’s Guide, Fluent Inc, 2007. [19] International Organization for Standardization. ISO 7726: Ergonomics of the Thermal Environment – Instruments for Measuring Physical Quantities. Geneva: International Organization for Standardization, 1998. [20] Moalemi khiavi, Negin, and Mehdi Maerefat. “Introduction to Thermal Comfort.” Journal of Mechanical Engineering 23, no. 3 (2014): 31-38. [21] Zolfaghari, Alireza, Mehdi Maerefat, and Mahdi Afzalian. Concepts and Applied Fundamentals of Thermal Comfort. Birjand: Birjand University, 2022. [22] International Organization for Standardization. ISO 7730: Ergonomics of the Thermal Environment – Analytical Determination and Interpretation of Thermal Comfort Using Calculation of the PMV and PPD Indices and Local Thermal Comfort Criteria. Geneva: Inter. [23] Iranian National Standards Organization. ISIRI 14384: Determination of Thermal Comfort Indices PMV, PPD, and Local Thermal Comfort Criteria. Tehran: Iranian National Standards Organization. [24] Jiang, Yi, and Qingyan Chen. “Buoyancy-driven single-sided natural ventilation in buildings with large openings.” International Journal of heat and mass transfer 46, no. 6 (2003): 973-988. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 402 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 44 |
||