تاثير زاويه هواي ورودي از دريچه هاي چرخشي در سيستم توزيع هواي زير سطحي بر الگوي پخش ذرات ميكروني

Air Inlet Angle Effects in Swirling Diffuser of UFAD Systems on Micron Particles Pattern Distribution

آلاينده هاي ذرهاي در فضاهاي داخلي تهديدي جدي براي سلامتي انسانها محسوب مي شوند، ازاين رو شناخت، بررسي و كنترل پخش اين ذرات در فضاهاي داخلي امري ضروري است. در تحقيق حاضر تاثير زاويه چرخش بر توزيع و پخش ذرات آلاينده با قيد آسايش حرارتي در يك اتاق با دريچه چرخشي در يك سيستم تهويه زير سطحي مورد مطالعه قرار گرفته است. جهت تحليل جريان سيال و توزيع ذرات در فضاي مورد نظر از توسعه حلگرهاي اپنفوم در ديدگاه اويلري-لاگرانژي و از مدل دو نقطه اي گايج جهت بررسي شرايط آسايش حرارتي استفاده شده است. ميدان جريان و توزيع ذرات با وجود دريچه چرخشي با سه زاويه 45, 30 و 60 مورد بررسي و اعتبارسنجي قرار گرفته است. نتايج نشان مي دهند كه در هر سه حالت فوق، شاخص TSENS در ناحيه آسايش حرارتي قرار دارند. با اين حال با تغيير زاويه چرخش از 30 به 60 مي توان نارضايتي موضعي ناشي از اختلاف عمودي دما را به اندازه 1 درجه سلسيوس كاهش داد. بررسي تغيير زاويه هواي ورودي نشان مي دهند كه در زواياي 30 و 60 درجه، درصد ذرات خارج شده با قطر 2.5 ميكرومتر به ترتيب برابر 32% و 55% كل ذرات هستند. به عبارت ديگر، با افزايش زاويه هواي ورودي درصد بيشتري از ذرات اوليه داخل اتاق خارج مي شوند و اين رفتار مستقل از اندازه ذرات است. علاوه بر اين، با افزايش اندازه ذرات، ذرات بزرگتر سريعتر از ناحيه تنفسي خارج شده و ذرات كوچكتر مدت زمان طولانيتري در هوا باقي مي مانند، از اين رو ذرات كوچكتر تاثير بيشتري بر كيفيت هواي داخل دارند.

Particle pollutants in the indoor environment are a serious threat to human health. Therefore, it is necessary to recognition, investigation, and controls of the distribution of these particles in the indoor environment. In the present research, the effect of air inlet angle of swirling diffusers in UFAD systems has been investigated on micron particles pattern distribution by considering the thermal comfort condition. For analyzing the fluid flow and particle distribution, the development of OpenFoam solver by the Eulerian-Lagrangian method has been used. The twonode model of Gauge has been used for predicting the thermal comfort conditions. Inlet angles are set in three cases of 30, 45 and 60. Based on the results, in all three cases, the TSENS index is in the thermal comfort zone. However, by changing the swirling angle from 30 to 60, the vertical temperature difference can be reduced about 1℃. Investigation of changing the inlet angle shows that at inlet angle of 30 and 60 degrees, the percentage of particles exited with 2.5 micrometers diameter were 32% and 55% of the total particles, respectively. In other words, increasing the inlet air angle can lead to exit more amount of any size of particles from the room. In addition, by increasing particles size, larger particles removed faster from the breathing zone, and smaller particles will remain longer time in the air. Therefore, smaller particles have a greater impact on indoor air quality.