Konfor kliması uygulanan hacimde hız ve sıcaklık dağılımının incelenmesi
Investigation on velocity and temperature distribution of a ventilated room
Yazar: HACI ÇAĞRI ESER
Danışman: Y.DOÇ.DR. ERHAN BÖKE
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Fiziksel parametreler = Physical parameters ; Havalandırma = Ventilation ; İklimlendirme = Air conditioning

Özet:
Bu çalışmada; ofis hacmi için cebri havalandırma durumu incelenmektedir. Süreklişartlardaki kütlenin korunumu, türbülanslı momentum, türbülanslı enerji, türbülanskinetik enerjisi ve türbülans kinetik enerjisi yayınım oranı denklemleri, tanımlanan sınırşartlarıyla birlikte sayısal akışkanlar dinamiği (SAD) kullanılarak çözülmüştür. Sonluhacimler yönteminin esas alındığı bir akış analiz programı kullanılmasının yanı sırakurulan deney düzeneğiyle, kapalı ofis hacmi için oda içersinde oluşan hava hareketleri vesıcaklık dağılımları incelenmektedir. Deney tesisatı gerçek boyutlarındaki ofis odasınınölçek faktörü olarak 3 alınan bir fiziksel modeli olarak kurulmuştur. Fiziksel benzerlik,eşsıcaklıklı ve eşsıcaklı olmayan oda içersindeki hava hareketlerinin incelenmesindekullanılan Archimedes (Ar) sayısının eşitliğiyle sağlanmıştır. Ölçümler, sıcak telanemometreleriyle hava değişim sayısı 5 alınarak elde edilmiştir. Sayısal çözüm olarak,deneyi yapılan modellerin yanı sıra daha farklı üfleme açıklığı konumları ve sıcak üflemedurumu bir CFD programıyla incelenmektedir. Sonuçlar, odaların çeşitli kesitlerinde hızprofilleri, hız konturları ve sıcaklık konturları ile gösterilmiş ve insanların konforlu olupolmadığı irdelenmiştir. Ayrıca, beklendiği gibi aynı Ar sayısında oda içersinde benzer havadağılımları elde edilmiştir. Üfleme açıklığının farklı konumlarının, havalandırılan kapalıhacim içersindeki hava dağılımını ve sıcaklık dağılımını etkilediği gösterilmiştir.Anahtar Kelimeler: Havalandırma, İklimlendirme, Havalandırılan oda, Eşsıcaklıklı veeşsıcaklıklı olmayan hava akışı, Fiziksel model, Hava dağılımı, CFD programı,

Abstract:
The forced ventilation of an office space was investigated in this study. Under steadyconditions the three-dimensional equations of conservation of mass, momentum, energy,turbulent kinetic energy and its dissipation rate were solved under defined boundaryconditions using computational fluid dynamics (CFD). Besides using a flow analysisprogram, which is based on finite volume method, the air and temperature distributionin a closed office volume was investigated by experiments. The experimental sets upwere designed as a physical model by selecting the scale factor as 3. Physical similaritywas achieved by the equality of Archimedes number, which was used in determining theisothermal and non-isothermal airflow in closed spaces. Measurements with hot wireanemometers could achieve for the air change rate as 5. The isothermal and nonisothermalflow cases for the physical model were investigated by using a CFD program,by varying the location of the supply air opening. Results were presented in the form ofvelocity profiles, velocity contours and temperature contours and comfort conditions ofthe person were investigated. Besides these, the same air distribution patterns wereobtained for physical model for the same Archimedes (Ar) number as expectedly. It wasshown that the location of supply opening effect the air distribution pattern andtemperature distribution in a closed ventilated room.Keywords: Ventilation, Air condition, Ventilated room, Isothermal and non-isothermalairflow, Physical model, Air distribution, CFD program