Havalandırılan Kapalı Bir Hacimde Hava Dağılım Karakteristiklerinin Tayini

Abstract

Bu çalışmada; ofis hacmi için cebri havalandırma durumu incelenmektedir. Sonlu hacimler yönteminin esas alındığı bir akış analiz programı kullanılmasının yanı sıra kurulan deney düzeneğiyle, kapalı ofis hacmi için oda içersinde oluşan hava hareketleri ve sıcaklık dağılımları incelenmektedir. Deney tesisatı gerçek boyutlarındaki ofis odasının ölçek faktörü olarak 3 alınan bir fiziksel modeli olarak kurulmuştur. Fiziksel benzerlik, eşsıcaklıklı ve eşsıcaklı olmayan oda içersindeki hava hareketlerinin incelenmesinde kullanılan Archimedes (Ar) sayısının eşitliğiyle sağlanmıştır. Hava değişim sayısı 5 alınarak, sıcak tel anemometresiyle yapılan hız ölçümleri çok kısıtlı bir alanda sağlıklı sonuçlar vermiştir. Bu nedenle daha yüksek hızlarda deney yapma gereği duyulduğu için aynı deneyler üfleme kanalı çıkış hızı 4.7 m/s olacak şekilde tekrar yapılmıştır. Sayısal çözüm olarak, deneyi yapılan modellerin yanı sıra daha farklı üfleme açıklığı konumları ve sıcak üfleme durumu bir CFD programıyla incelenmektedir. Birbirinin benzeri olan fiziksel model ve prototipe ait belli çizgiler boyunca elde edilen hız profilleri odada yaşanılan bölgede aynı noktadaki hızların birbiriyle örtüştüğü görülmektedir. Ayrıca, beklendiği gibi aynı Ar sayısında oda içersinde benzer hava dağılımları elde edilmiştir. Üfleme açıklığının farklı konumlarının, havalandırılan kapalı hacim içersindeki hava dağılımını ve sıcaklık dağılımını etkilediği gösterilmiştir.

The forced ventilation of an office space was investigated in this study. Besides using a flow analysis program, which is based on finite volume method, the air and temperature distribution in a closed office volume was investigated by experiments. The experimental sets up were designed as a physical model by selecting the scale factor as 3. Physical similarity was achieved by the equality of Archimedes number, which was used in determining the isothermal and non-isothermal airflow in closed spaces. Reliable measurements with hot wire anemometer could only be achieved in limited area for the air change rate as 5. Because of the necessity of working with higher velocities, same velocity measurements were carried out with a supply opening for an inlet velocity as 4.7 m/s. The isothermal and non-isothermal flow cases for the physical model were investigated by using a CFD program, by varying the location of the supply air opening. It was seen that the air velocity profiles of physical model and prototype through the occupied zone are strongly the same at same points. Besides these, the same air distribution patterns were obtained for both physical model and prototype for the same Archimedes (Ar) number as expectedly. It was shown that the location of supply opening effect the air distribution pattern and temperature distribution in a closed ventilated room.