بررسی تجربی جریان درون و اطراف یک بادگیر دوطرفه با استفاده از تونل باد و تونل دود
چکیده
امروزه دستگاه های تهویه مطبوع جزء جدایی ناپذیر ساختمان ها می باشند. در عصر حاضر عمدتاً وسیله های تهویه مطبوع مکانیکی بوده و با مصرف انرژی، شرایط مطلوبی را برای زندگی و آسایش انسان ها فراهم می کنند. با توجه به افزایش نگرانی بشر در مورد آلودگی های زیست محیطی و نیاز به منابع انرژی کارآمد، تهویه طبیعی از اهمیت خاصی برخوردار شده است. تهویه ای که با استفاده از انرژی های تجدید پذیر و بدون نیاز به دستگاه های تهویه مکانیکی باشد، تهویه طبیعی نامیده می شود. تهویه طبیعی در ساختمان ها با استفاده از باد و نیروی شناوری انجام می شود. بادگیر و دودکش خورشیدی با توجه به ساختار سازه خود و همچنین مکان مورداستفاده آن ها عمل تهویه را به خوبی انجام می دهند. بادگیر یک نمونه از روش های تهویه طبیعی است که در مناطق گرم و خشک مرکزی ایران و کشورهای حاشیه خلیج فارس به منظور تهویه طبیعی و سرمایش استفاده شده است. بادگیر علاوه بر کاهش آلودگی های محیط زیست و همچنین کاهش هزینه تهویه ساختمان باعث ایجاد یک محیط مطلوب و سالم برای ساکنان، در مقایسه با دستگاه های تهویه مطبوع فعال نظیر کولر و چیلر می شود. بادگیر هوای تازه در ارتفاع بالا که سرعت بالاتر و آلودگی کمتری دارد را از طریق کانال های رو به باد خود به فضای مسکونی زیر بادگیر هدایت می کند. در این پژوهش یک مدل بادگیر دوطرفه که نمونه واقعی یک بادگیر دوطرفه در شهر یزد هست در مقیاس آزمایشگاهی ساخته شده و سپس عملکرد تهویه طبیعی این بادگیر در زاویه های مختلف بین 0 تا 90 درجه به کمک تونل باد و تونل دود موردبررسی قرارگرفته تا در هر شرایط محیطی عملکرد بادگیر تعیین شود. بدین منظور، فشار در وجه های داخلی بادگیر و دبی ورودی و خروجی بادگیر در زاویه های مختلف جهت باد و همچنین دبی بادگیر در حضور موانع بالادست در تونل باد اندازه گیری شده است. به منظور مطالعه الگوی جریان درون و اطراف بادگیر دوطرفه، الگوی جریان در ورودی و خروجی بادگیر دوطرفه تحت زاویه های مختلف جهت باد و همچنین الگوی جریان برای بادگیر دوطرفه در حضور موانع بالادست آزمایش آشکارسازی جریان به کمک دود انجام شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که عملکرد بادگیر دوطرفه به شدت وابسته به جهت وزش باد می باشد و برای دریچه رو به باد افزایش زاویه باد از یک زاویه مشخص (زاویه گذار) جهت جریان در بادگیر معکوس می شود. حضور موانع در بالادست جریان نیز بر عملکرد بادگیر تأثیر می گذارد به گونه ای که درجایی سبب افزایش دبی القایی به بادگیر و درجایی سبب معکوس شدن جهت جریان در داخل کانال بادگیر می شود. همچنین نتایج به دست آمده نشان می دهد که افزایش سرعت سبب افزایش دبی ورودی و خروجی بادگیر می شود.
اساتید راهنما و مشاور
احمد سوهانکار اصفهانی، مجتبی دهقان منشادی، مهدی نیلی احمدآبادی