تاثیر زاویه هوای ورودی از دریچه‌های چرخشی در سیستم توزیع هوای زیر سطحی بر الگوی پخش ذرات میکرونی

آلاینده های ذره ای در فضاهای داخلی تهدیدی جدی برای سلامتی انسان ها محسوب می شوند، از این رو شناخت، بررسی و کنترل پخش این ذرات در فضاهای داخلی امری ضروری است. در تحقیق حاضر تاثیر زاویه چرخش بر توزیع و پخش ذرات آلاینده با قید آسایش حرارتی در یک اتاق با دریچه چرخشی در یک سیستم تهویه زیر سطحی مورد مطالعه قرار گرفته است. برای تحلیل جریان سیال و توزیع ذرات در فضای مورد نظر از توسعه حلگرهای اپن فوم در دیدگاه اویلری لاگرانژی و از مدل دو نقطه ای گایج برای بررسی شرایط آسایش حرارتی استفاده شده است. میدان جریان و توزیع ذرات با وجود دریچه چرخشی با سه زاویه 30، 45 و 60 مورد بررسی و اعتبارسنجی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهند که در هر سه حالت فوق، شاخص tsens در ناحیه آسایش حرارتی قرار دارند. با این حال با تغییر زاویه چرخش از 30 به 60 می توان نارضایتی موضعی ناشی از اختلاف عمودی دما را به اندازه یک درجه سلسیوس کاهش داد. بررسی تغییر زاویه هوای ورودی نشان می دهند که در زوایای 30 و 60 درجه، درصد ذرات خارج شده با قطر 2.5میکرومتر به ترتیب برابر 32 و 55% کل ذرات هستند. به عبارت دیگر، با افزایش زاویه هوای ورودی درصد بیش تری از ذرات اولیه داخل اتاق خارج می شوند و این رفتار مستقل از اندازه ذرات است. علاوه بر این با افزایش اندازه ذرات، ذرات بزرگتر سریع تر از ناحیه تنفسی خارج شده و ذرات کوچک تر مدت زمان طولانی تری در هوا باقی می مانند، از این رو ذرات کوچک تر تاثیر بیش تری بر کیفیت هوای داخل دارند.

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

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 EulerianLagrangian 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.