---

---

در این مقاله جریان هوای القایی حاصل از آتش‏سوزی در یک اتاق و اثرات آن بر اتاق مجاور بررسی می‏شود. برای این منظور، روش شبیه-سازی گردابه‏های بزرگ با دو مدل زیرشبکه اسماگورینسکی و یک-معادله‏ای در دو حالت منبع آتش در مرکز و گوشه اتاق در توان‏های حرارتی مختلف آتش‏سوزی، بکار برده می‏شود. اثرات احتراق، با استفاده از مدل اتلاف گردابه‏ای اصلاح شده و تابش، با استفاده از مدل جهات گسسته لحاظ شده است. مقایسه نتایج با نتایج تجربی نشان می‏دهد که هر دو مدل زیرشبکه رفتار تغییرات دما در نواحی مختلف اتاق آتش و اتاق مجاور آن را به خوبی تخمین می‏زنند اما مدل یک-معادله‏ای دقت بالاتری نسبت به مدل اسماگورینسکی دارد. میزان اختلاط هوای ورودی به اتاق آتش در حالتی که منبع آتش در مرکز اتاق است بیشتر از زمانی است که منبع، در گوشه قرار دارد.

---

در این تحقیق، امکان استفاده از یک سیستم سرمایش ترکیبی، جهت ایجاد آسایش حرارتی در شرایط آب و هوایی نقاط مختلف ایران مورد ‏بررسی قرار گرفته است. این سیستم تلفیقی از خنک¬کننده تبخیری مستقیم با سرمایش تبخیری غیر مستقیم شامل برج خنک¬کننده و ‏کویل سرمایشی می¬باشد. هریک از اجزاء سیستم بصورت عددی مدل شده و بطور جداگانه با نتایج آزمایشگاهی اعتبارسنجی شده¬اند. نتایج به ‏دست آمده حاکی از بهبود عملکرد خنک¬کننده تبخیری مستقیم، در صورت به کارگیری پیش¬سرمایش تبخیری غیرمستقیم است. از طرفی ‏ضریب عملکرد سیستم ترکیبی در حدود ۱۰-۲۰ درصد بیشتر از خنک¬کننده تبخیری مستقیم بوده و امکان برقراری آسایش حرارتی را نیز ‏برای گستره آب و هوایی وسیع¬تری فراهم می¬کند. همچنین میزان آب اتلافی سیستم ترکیبی و خنک¬کننده تبخیری مستقیم، در محدوده ‏برقراری آسایش حرارتی و در شرایط آب و هوایی کشور ایران، مورد بررسی قرار گرفته¬ است.‏

---

در این مطالعه تأثیر دمای هوای ورودی بر بهینه سازی مصرف انرژی، آسایش حرارتی و عمر متوسط موضعی هوا در سیستم تهویه جابه جایی برای یک اتاق نمونه مورد بررسی قرار گرفته است. بر اساس نتایج تحقیق، هنگامی که دمای هوای ورودی سیستم تهویه جابه جایی در تابستان از ۱۷/۸ به ۲۵/۸ افزایش یابد، انرژی مصرفی به اندازه %۵۰ کاهش می یابد. با توجه به اینکه بهینه سازی مصرف انرژی یک اقدام مقید به حفظ شرایط آسایش حرارتی ساکنین است، به کمک دینامیک سیالات محاسباتی، به بررسی پارامترهای میانگین آراء افراد نسبت به شرایط گرمایی محیط و درصد نارضایتی افراد نسبت به شرایط گرمایی محیط به عنوان دو شاخص آسایش حرارتی عمومی پرداخته شده است. هم چنین گرادیان عمودی دمای هوا به عنوان شاخص نارضایتی حرارتی موضعی و عمر متوسط موضعی هوا به عنوان شاخص کیفیت هوا مورد ارزیابی قرار گرفته-اند. تمامی شاخص های ذکر شده به جز عمر متوسط موضعی هوا، با افزایش دما در محدوده مورد نظر استاندارد ایزو ۷۷۳۰ قرار می گیرند اما شاخص کیفیت هوا دچار اندکی افت کیفی در ناحیه استنشاقی می گردد. این افت اندک، قابل اغماض بوده و سیستم تهویه جابه جایی به عنوان سیستم تهویه ای مناسب برای کاربردهای تابستانی قابل استفاده است.

---

در این مطالعه، با محاسبه بار سرمایی کویل در سیستم‌های توزیع هوای زیرسطحی، تأثیر دریچه‌های برگشت و خروج مجزا و ارتفاع دریچه برگشت بر مصرف انرژی، شرایط آسایش‌حرارتی و کیفیت هوای داخل مورد بررسی قرار گرفته است. بر اساس نتایج تحقیق، هنگامی که ارتفاع دریچه برگشت به ترتیب برابر با ۲، ۳/۱، ۶۵/۰ و ۳/۰ متر است، میزان کاهش مصرف انرژی نسبت به حالت بدون دریچه برگشت برابر با ۹/۱۰، ۳/۱۵، ۹/۱۸و ۷/۲۵ درصد می‌باشد. عوامل محدود کننده در میزان این کاهش، شرایط آسایش‌حرارتی ساکنان و کیفیت هوای داخل هستند. به همین منظور به کمک دینامیک سیالات محاسباتی(نرم‌افزار ایرپک با الگوریتم حل سیمپل با استفاده از مدل اغتشاشی صفرمعادله‌ای داخلی)، شاخص‌های آسایش‌حرارتی(میانگین آراء افراد نسبت به شرایط گرمایی محیط و درصد نارضایتی افراد نسبت به شرایط گرمایی محیط)، شاخص نارضایتی حرارتی موضعی(گرادیان عمودی دما) و شاخص کیفیت هوای داخل(عمر متوسط موضعی هوا) با تغییر ارتفاع دریچه برگشت مورد بررسی قرار گرفته است. بر اساس نتایج، با کاهش ارتفاع دریچه برگشت از سقف تا کف، دمای هوای خروجی افزایش یافته و به سبب آن، اختلاف دمای هوا در جهت عمودی نیز افزایش می‌یابد. با بررسی‌های صورت گرفته، انتخاب موقعیت ۳/۱ متر(مرز بالایی ناحیه سکونت در حالت نشسته) برای دریچه برگشت، سبب صرفه‌جویی ۳/۱۵ درصدی در میزان مصرف انرژی با حفظ شرایط آسایش‌حرارتی و کیفیت هوای داخل می‌شود.

---

به‌منظور افزایش گستره کارایی خنک‌کننده‌های تبخیری از سیستم‌های ترکیبی استفاده می‌شود. در این تحقیق، سیستم ترکیبی خنک‌کننده تبخیری مستقیم با سرمایش تبخیری غیرمستقیم شامل برج خنک‌کننده و کویل سرمایشی مطالعه شده‌است. هدف اصلی از به‌کارگیری سیستم‌های ترکیبی، مصرف انرژی کمتر در مقایسه با سایر روشهای سرمایش می‌باشد. لذا در این تحقیق، نحوه طراحی بهینه سیستم ترکیبی مذکور بررسی شده‌است. ابتدا هریک از اجزای سیستم به صورت عددی مدل شده و با نتایج آزمایشگاهی اعتبارسنجی شده‌اند. سپس به کمک روش الگوریتم ژنتیک به تعیین مقدار بهینه پارامترهای طراحی سیستم پرداخته شده‌است. در مطالعه بهینه‌سازی، علاوه بر مصرف انرژی سیستم، توجه به میزان آب مصرفی نیز هدف بوده است. بنابراین برای اعمال همزمان این دو مهم در فرآیند بهینه‌سازی، تابع هدف به‌صورت کمینه‌کردن مجموع هزینه های آب و انرژی مصرفی درنظر گرفته‌شده‌است. در مطالعه موردی انجام‌شده، ابتدا سیستم ترکیبی، بدون محاسبات بهینه‌سازی برای شهر تهران طراحی شده‌است. سپس در ادامه با انجام محاسبات بهینه‌سازی، سیستم بهینه با سیستم اولیه مقایسه شده‌است. مقایسه این دو سیستم نشان می‌دهد که در سیستم بهینه، مصرف آب و برق به میزان چشمگیری کاهش یافته‌است. نتایج بهینه‌سازی نشان می‌دهد که در حالت بهینه، دبی جرمی آب برج خنک‌کننده از دبی جرمی هوای برج بیشتر است. هم‌چنین در این حالت، سرعت هوای عبوری از پد تبخیری، کمترین مقدار مجاز و سطح مقطع برج خنک‌کننده، بیشترین مقدار ممکن با توجه به قیدهای مربوطه به دست آمده‌است. در پایان، با توجه به مسئله کمبود آب در برخی مناطق، به بررسی اهمیت آب و برق در طراحی سیستم بهینه پرداخته شده‌است.

---

انتقال گرما و رطوبت درون پارچه معمولا همراه با مدل‌هایی که پدیدهای جذب و میعان سیال را در نظر می‌گیرند شبیه‌سازی می‌شوند. اما برای محلول الکترولیت یون‌های موجود در سیال عبوری از درون پارچه می‌توانند عامل پدیده‌ای باشند که به آن لایه الکتریکی دوگانه گفته می‌شود. در این حالت بارهای موجود روی دیواره روزنه‌های پارچه، یون‌های مخالف را جذب کرده و عبور سیال را تحت تاثیر قرار می‌دهند. برای بررسی تاثیر این پدیده معادله پواسن-بلتزمن در کنار سایر معادلات حاکم حل شده است. در این پژوهش، میزان تاثیرگذاری لایه الکتریکی دوگانه مشخص و پس از آن عوامل موثر بر قدرت این پدیده بررسی شده است. در حل انجام شده یک سطح پارچه در تماس کامل با مایع و سطح دیگر در تماس با هوا قرار دارد. برای صحت‌سنجی نتایج حاصل، تغییرات دما در سطح خارجی، با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده است که نزدیکی این دو را نشان می‌دهد. نتایج نشان می‌دهند که اعمال اثر لایه الکتریکی دوگانه در معادلات، باعث اختلاف دما تا مقدار ۲۰ درصد در سطح خارجی پارچه نسبت به حالت عدم در نظر گرفتن این پدیده، می‌شود. همچنین زمان رسیدن کل پارچه به حالت اشباع پس از اعمال لایه الکتریکی دوگانه تا بیش از پنج برابر افزایش یافته است. نتایج نشان می‌دهد با کاهش لزجت سیال اثر لایه الکتریکی دوگانه بر دمای سطح خارجی پارچه افزایش یافته است. از عوامل تاثرگذار دیگر می‌توان به تخلخل پارچه و پتانسیل زتا اشاره کرد که با توجه به محاسبات با افزایش هرکدام می‌توان اثر لایه الکتریکی دوگانه را شدت بخشید.

---

یک روش کاربردی برای افزایش ضریب کارایی چیلرهای هواخنک، پیش‌سرمایش هوای ورودی به کندانسور آن با استفاده از یک سیستم مه‌آب است. این مقاله به مطالعه‌ی سیستم مه‌آب با نازل‌های اسپری مخروط حفره‌ای می‌پردازد و اثر دبی آب اسپری، قطر قطرات آب و تعداد نازل‌ها را بر عملکرد سیستم بررسی می‌نماید. شبیه‌سازی‌ها با استفاده از نرم‌افزار فلوئنت و بر اساس دیدگاه اولری-لاگرانژی انجام شده است. استقلال حل از شبکه محاسباتی بدست آمده و صحت‌ جواب با داده‌های تجربی تأیید شده است. طبق نتایج بدست آمده در دبی ثابت هوای ۸,۳ کیلوگرم بر ثانیه، با افزایش دبی آب از ۰.۰۵ تا ۰.۴ کیلوگرم بر ثانیه، درصد افزایش ضریب کارایی چیلر از ۳ به حدود ۱۴ می‌رسد، اما درصد آب تبخیرشده از ۱۲.۱۳ به ۷.۶۲ کاهش می‌یابد (البته میزان آب تبخیرشده افزایش می‌یابد). هم‌چنین با کاهش قطر قطرات آب از ۲۰۰ میکرومتر به ۵۰ میکرومتر، درصد افزایش ضریب کارایی از ۴ به حدود ۲۴ افزایش می‌یابد. به‌دلیل درصد تبخیر آب کمتر در دبی‌های بالاتر، در دبی کل ثابت تعداد نازل‌های اسپری افزایش داده شد که مطابق نتایج، افزایش تعداد نازل‌ها سبب بهبود عملکرد سیستم می‌گردد. هم‌چنین با شبیه‌سازی‌های دیگر نتیجه شد که افزایش تعداد نازل‌ها در دبی‌های بیشتر و قطرهای کمتر ذرات آب مؤثرتر است. در نهایت با توجه به مطالعه‌ی موردی انجام‌شده نشان داده شد که در صورت استفاده از تعداد کافی نازل اسپری، می‌توان در دبی‌های پایین‌تر به ضریب کارایی‌های بالاتر دست یافت و در نتیجه علاوه بر کاهش مصرف انرژی، کاهش آب مصرفی نیز حاصل می‌شود.