توضیحات:
در این پروژه اثر تابش خورشید بر انتقال حرارت و تهویه ی مطبوع داخل خانه شبیه سازی شده است.
تشعشع خورشید یکی از مهمترین عواملی است که تأثیر بسیاری بر دمای داخل خانه دارد. این تشعشع از طریق پنجرهها، درها، سقف و دیوارها به داخل خانه نفوذ میکند و میتواند باعث افزایش دمای داخل خانه شود.
در فصل تابستان، تشعشع خورشید میتواند بسیار قوی باشد و باعث افزایش دمای داخل خانه گردد. در صورتی که در خانه از سیستم تهویه مطبوع استفاده نشود، دمای داخل خانه میتواند بسیار بالا برود و محیط زندگی را نامطبوع کند.
از طرفی، در فصل زمستان تشعشع خورشید نیز میتواند بسیار مهم باشد. با توجه به اینکه تابش خورشید در فصل زمستان کمتر است، در صورتی که خانه به درستی طراحی نشده باشد و از جایگاه صحیحی برخوردار نباشد، دمای داخل خانه میتواند بسیار کم باشد و باعث ناراحتی و عدم راحتی ساکنین گردد.
بنابراین، برای داشتن یک محیط زندگی سالم و راحت، نیاز است تا خانه به درستی طراحی و ساخته شود و در آن از سیستم تهویه مطبوع مناسب استفاده شود. همچنین، استفاده از روشهایی مانند استفاده از پردهها، سایهبانها و انواع شیشهها میتواند به کنترل تشعشع خورشید و دمای داخل خانه کمک کند.
متود:
در این پروژه یکی از دیوارهای سقف خانه با استفاده از شرط مرزی radiation جاذب تشعشع تعریف شده است .
برای شبیه سازی انتقال حرارت جابجایی آزاد معادله ی انرژی فعال شده است، همچنین گرانش در جهت Z و با مقدار -9.81 تعریف شده است و از مدل گاز ایده آل برای محاسبه ی تغییرات چگالی استفاده شده است. هندسه ی این پروژه توسط نرم افزار space claim ترسیم شده است.شبکه بندی این هندسه توسط نرم افزار Ansys meshing انجام شده وتعداد المان های مورد استفاده شده برای این پروژه 94232 عدد است.
از الگوریتم سیمپل برای کوپلینگ معادلات سرعت و فشار استفاده شده است، همچنین برای گسسته سازی های معادلات انرژی، فشار ، مومنتوم و چگالی از دقت مرتبه ی دوم استفاده شده است.
نتیجه:
پس از پایان شبیه سازی می توانیم نتایج را به صورت کانتورهای سرعت و فشار و دما مشاهده بکنیم. با توجه به کانتورها مشاهده میکنیم که دمای هوا در نزدیکی دیواره ای که جاذب تشعشع است بیشتر از اطراف است همچنین به علت اینکه جریان هوا از پنجره وارد اتاق می شود جابجایی اجباری اتفاق می افتد و حرارت را در کل اتاق پخش میکند.