توسعه یک سامانه پویای نوین سایه‌انداز گلخانه حاوی سیال به‌ روش دینامیک سیالات محاسباتی: اعتبارسنجی و مطالعات هیدرولیکی

یکی از روش‌های بهبود عملکرد حرارتی/ سرمایشی ‌گلخانه‌ها استفاده از عایق های حرارتی/ سایه‌انداز است. در این پژوهش رفتار یک سامانه سایه‌انداز پویای نوین ساخته شده از صفحات پلی کربنات دولایه حاوی سیال، به روش عددی مورد بررسی قرار گرفت. در این سامانه با توجه به نیاز سرمایشی و یا گرمایشی و به‌منظور کنترل تشعشع ورودی و یا خروجی از گلخانه، سیال مناسبی به‌وسیله یک پمپ هیدرولیک به مجاری بین صفحات پلی کربنات پمپاژ می‌شود. مطالعه پارامترهای هیدرولیکی شامل فشار و سرعت سیال داخل مجاری بین صفحات می تواند برای طراحی مناسب سایه انداز به‌منظور کمینه کردن انرژی مورد نیاز برای اجرای این سامانه، بسیار سودمند باشد. از روش دینامیک سیالات محاسباتی (cfd) و مدل آشفتة k-ε استاندارد برای شبیه سازی جریان آشفته در داخل مجرای سایه انداز استفاده شد. با اعتبارسنجی بین داده های تجربی و عددی، به‌طور متوسط اختلافی کمتر از 5 درصد بین افت فشار داده های تجربی و عددی به دست آمد. در ادامه مقدار سرعت بیشینه 0.96 متر بر ثانیه برای داخل مجرا به دست آمد. تحلیل رفتار سامانه در حالت‌های مختلف سری (ورودی و خرجی منفرد) و موازی (ورودی و خروجی چندتایی) نشان داد که مقدار افت فشار برای حالت سری 3793 پاسکال و برای حالت موازی با سه ورودی و خروجی 3439 پاسکال است که نشان‌دهنده کاهش 9.3 درصدی افت فشار برای طرح نوآورانه و پیشنهادی بود. بنابراین در توسعه سامانه در مقیاس تجاری باید پیکربندی موازی آن مدنظر قرار گیرد.