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Publicação
Modelação em Fluent da ventilação natural de um edifício em comunicação com o exterior
| Nome: | Descrição: | Tamanho: | Formato: | |
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| 25.04 MB | Adobe PDF |
Autores
Orientador(es)
Resumo(s)
A ventilação do ar em edifícios é necessária ao bem estar dos ocupantes, o não cumprimento
das condições impostas pode resultar em perigo para a saúde dos mesmos. A
ventilação natural é um meio de renovação do ar com menores custos iniciais, de operação
e manutenção, relativamente aos sistemas de ventilação mecânica.
Neste trabalho é modelado o escoamento do tipo camada limite atmosférica, com a
informação dos perfis de velocidade e parâmetros da rugosidade aerodinâmica presentes
na regulamentação nacional NP EN 1991-1-4:2010.
O principal objetivo desta dissertação é o estudo da ventilação natural no interior e
exterior de um edifício, com aberturas para o exterior e uma fonte de calor no interior, simulando
a sua ocupação. São abordadas diferentes áreas para as aberturas de um edifício,
como também diferentes temperaturas na fonte de calor, ambos de geometria cúbica.
Os resultados são obtidos no programa comercial ANSYS Fluent, um programa de
dinâmica dos fluidos computacional, para os modelos de turbulência Realizable k − ε e
SST k− ω. Anteriormente ao caso de estudo, são reproduzidos dois estudos experimentais
para efeitos de validação.
Os resultados das simulações numéricas são concordantes com os experimentais, permitindo
a compreensão da influência de cada modelo de turbulência. Verificaram-se
algumas limitações na estabilidade das condições de fronteira impostas na entrada do
domínio computacional.
Air ventilation is essential for the occupants’ comfort, by not following imposed conditions, it can result in health danger for them. Natural ventilation is a renovation air method with lower initial operational and maintenance costs compared to mechanical ventilation. In this paper, the atmospheric boundary layer is modelled with velocity profiles’ information and aerodynamic roughness parameters present on national regulation NP 1991-1-4:2010. This dissertation’s primary goal is to study natural ventilation inside and outside a building, with openings to the outside and a heat source inside, simulating its occupation. Different opening areas of the building are used, as also different heat source temperatures, both are cubic geometries. The commercial program ANSYS Fluent is used, a computational fluid dynamics program, in order to get the results with turbulence models Realizable k − ε and SST k −ω. Before the study case, two experimental cases were reproduced for validation purposes. Numerical simulations’ results show good agreement with the experimental data, allowing the comprehension of turbulence models interference. Some limitations are observed on the stability of boundary conditions imposed on the computational domain inlet.
Air ventilation is essential for the occupants’ comfort, by not following imposed conditions, it can result in health danger for them. Natural ventilation is a renovation air method with lower initial operational and maintenance costs compared to mechanical ventilation. In this paper, the atmospheric boundary layer is modelled with velocity profiles’ information and aerodynamic roughness parameters present on national regulation NP 1991-1-4:2010. This dissertation’s primary goal is to study natural ventilation inside and outside a building, with openings to the outside and a heat source inside, simulating its occupation. Different opening areas of the building are used, as also different heat source temperatures, both are cubic geometries. The commercial program ANSYS Fluent is used, a computational fluid dynamics program, in order to get the results with turbulence models Realizable k − ε and SST k −ω. Before the study case, two experimental cases were reproduced for validation purposes. Numerical simulations’ results show good agreement with the experimental data, allowing the comprehension of turbulence models interference. Some limitations are observed on the stability of boundary conditions imposed on the computational domain inlet.
Descrição
Palavras-chave
Escoamento do Tipo Cada Limite Atmosférica Ventilação Natural Coeficiente de Pressão Coeficiente de Transferência de Calor por Convecção Mecânica dos Fluidos Computacional