Farklı hangar/depo geometrilerinde doğal havalandırma şartlarının incelenmesi
Investigation of natural ventilation conditions in different hangar/storage geometries
Yazar: KÜRŞAD MURAT TOSUN
Danışman: DOÇ. DR. LÜTFÜ NAMLI
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Depolar = Warehouses ; Havalandırma = Ventilation ; Hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) = Computational fluid dynamics (HAD) ; Kapalı ortam = Indoor

Özet:
Günümüzde büyüyen ve gelişen dünya üzerinde, teknolojik faaliyetlerin ilerlemesiyle birlikte bilim insanları konfor ve yaşam şartlarını iyileştirmeye yönelik çeşitli çalışmalar yapmışlardır. Günümüz teknolojisinde kapalı alanlarda termal konfor ve iyi bir hava kalitesi elde etmek için iklimlendirme sistemlerinin, ilk kurulum maliyetlerinin çok yüksek olması nedeniyle mekanik havalandırma yöntemleri yaygın olarak kullanılmaktadır. Bunun yanında hangar ve depo gibi kapalı alanlarda, kirli havanın rüzgâr ve basınç ile birlikte temiz havaya dönüştürülmesinde doğal havalandırma yöntemlerinden de faydalanabilmekteyiz.
Bu çalışmanın temel amacı, sivil ya da askeri amaçlarla kullanılan farklı geometrilere sahip hangar veya depoların, doğal havalandırmaya uygun olan geometrilerinin hava akış hareketi ve sıcaklık dağılımı yönünden incelenmesidir. Ele alınan geometriler olarak; 0, 30, 45 ve 60 derecelik çatı açılarına sahip farklı geometrilerde, bir giriş ve bir çıkış menfezli ile bir giriş ve iki çıkış menfezli olmak üzere toplam yetmiş iki adet çözüm modeli oluşturulmuştur. Bu kapsamda çeşitli boyutlarda ve çatı açısı değerlerinde hazırlanan modellerdeki hava akış hareketi ve sıcaklık dağılımı hesaplamalı akışkanlar dinamiği paket programı FLUENT kullanılarak sayısal çalışmalar yapılmıştır. Yaz aylarında en yüksek sıcaklık ve rüzgâr hızının, her model için sabit olduğu, çatı ve bir duvarın belirli bir sıcaklık değerine sahip olduğu ve diğer duvarların ise adyabatik olduğu kabul edilerek sayısal çözümlemeler yapılmıştır.
Yapılan sayısal çalışmalar sonucunda çatının sıcaklığının model içerisindeki ortalama sıcaklık değerine, yan duvara göre daha çok etki ettiği belirlenmiştir. Dolaysıyla iç ortamın serin tutulması amaçlı olarak yalıtım yapıldığında tercihin mevcut modeller için yan yüzey yerine çatı yalıtımında daha etkili olacağı sonucuna varılmıştır. Bir çıkış menfezli modellerdeki ortalama sıcaklıkların, genel olarak iki çıkış menfezli modellere göre daha düşük olduğu gözlemlenmiştir. Modellere ikinci bir menfez eklenmesi durumunda ilk modeldeki çıkış hızının azalmasına neden olduğu ve iki menfezli modellerde ikinci menfez çıkış hızının ilk menfezdeki çıkış hızından daha düşük olduğu sonucuna varılmıştır.

Anahtar Sözcükler: Doğal havalandırma, kapalı ortamlar, depo/hangar, HAD

Abstract:
Nowadays growing and developing world, with the advancement of technological activities, scientists have made various studies to improve comfort and living conditions. In today's technology, mechanical ventilation methods are widely used because the initial installation costs of air conditioning systems are very high in order to achieve thermal comfort and good air quality in indoor areas. In addition, we can also benefit from natural ventilation methods in indoor areas such as hangars and warehouses, in converting polluted air into clean air with wind and pressure.
The main purpose of this study is to examine the geometry of hangars or warehouses with different geometries used for civil or military purposes, in terms of air flow movement and temperature distribution, which are suitable for natural ventilation. As the considered geometries; A total of seventy-two solution models have been created, with roof angles of 0, 30, 45 and 60 degrees, with different geometries, one inlet and one outlet grille, and one inlet and two outlet grilles. In this context, numerical studies have been carried out using the fluid dynamics package program FLUENT, with air flow motion and temperature distribution computational in models prepared in various sizes and roof angle values. Numerical analyses were made by assuming that the highest temperature and wind speed in summer are constant for each model, the roof and one wall have a certain temperature value, and the other walls are adiabatic.
As a result of the numerical studies, it was determined that the temperature of the roof affects the average temperature value in the model more than the side wall. Therefore, it was concluded that when insulation is made to keep the indoor environment cool, the preference will be more effective for roof insulation instead of side surface for existing models. It has been observed that the average temperatures for models with one outlet are generally lower than for models with two outlets. It was concluded that adding a second vent to the models causes a decrease in the outlet velocity in the first model, and that the outlet velocity of the second vent in the models with two vents is lower than the outlet velocity in the first culvert.

Keywords: Natural ventilation, enclosures, warehouse, hangar/storage, CFD