Dergiler / Celal Bayar Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi / 2016 / Cilt: 12 Sayı: 3

A Comparative Study of Turbulence Model Effects in Numerical Analyzing Flow around the Buildings Having Various Aspect Ratios / Farklı En-Boy Oranlarına Sahip Binaların Etrafındaki Akışın Sayısal Çözümünde Türbülans Modellerinin Etkisinin Karşılaştırmalı Araştırılması

Sayfa
585–595
Yayın Tarihi
2016-12-27
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Sonuçlar arasındaki fark düşük hızlarda yok denilecek kadar az iken ortalama rüzgâr hızının artması ile bu fark belirginleşmiştir.  EBO’ya ve binanın yüzeyine bağlı olarak ısı akısı-hız değişim eğrileri üç modelde de benzerlik göstermiştir.  

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Energy demand is increasing with the rising world population.
📊
Temel Bulgular & Veri:For these different geometrical situations, velocity vectors on buildings, heat transfer rate from buildings and turbulence models effects on the solution were investigated in detail.
💡
Sonuç & Katkı:Sonuçlar arasındaki fark düşük hızlarda yok denilecek kadar az iken ortalama rüzgâr hızının artması ile bu fark belirginleşmiştir.  EBO’ya ve binanın yüzeyine bağlı olarak ısı akısı-hız değişim eğrileri üç modelde de benzerlik göstermiştir.  
🔬Tür:Deneysel Tarla Denemesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Heat transfer · computational fluid dynamics · turbulence modelling

Abstract

Energy demand is increasing with the rising world population. Energy consumption for heating purposes are very high in our country so energy saving is very important especially in buildings. The outer walls of the buildings which are designed to have a minimal heat loss will reduce fuel consumption and so it will provide economic benefits. In this study, two dimensional numerical analysing of the buildings having a various aspect ratio (AR) were performed for different wind velocities by using different turbulence models. The standard k-ε model, RNG k-ε model and realizable k-ε model were used for modelling the turbulent flow. For these different geometrical situations, velocity vectors on buildings, heat transfer rate from buildings and turbulence models effects on the solution were investigated in detail. It was observed that with the decreasing wind speeds and aspect ratio, the average heat flux of all surfaces of the building increased depending on the convection coefficient. For the all three models used in the study it was seen that the average heat flux on all of the building surfaces increased depending on the heat transfer coefficient. With the decreasing wind velocities and the building aspect ratio. On the condition of AR=1:1, the three models gave very similar results. The results obtained showed differences with the decreasing in the building aspect ratio. The difference between the results was very little in low velocities, but this difference became clear with the increase in the average wind velocity. Depending on AR and the surface of the building, the heat flux-velocity curves gave similar results in all three models. Hızla artan dünya nüfusu ile birlikte enerji kaynaklarına duyulan ihtiyaç giderek artmaktadır. Ülkemizde ısınma amaçlı enerji tüketimi oldukça fazladır. Bu manada özellikle binalarda ısı tasarrufu oldukça önemlidir. Bina dış duvarları üzerindeki akış ve ısı transferinin modellenerek en az ısı kaybı olacak şekilde tasarlanması yakıt tüketimini düşürerek ekonomik kazanç sağlama konusunda son derece etkilidir. Bu çalışmada farkı en-boy oranlarına (EBO) sahip üç bina ele alınarak, bu binaların etrafındaki akış farklı rüzgâr hızları için üç boyutlu olarak modellenmiştir. Türbülans modeli olarak standart k-ε model, RNG k-ε model ve realizable k-ε model ayrı ayrı kullanılmıştır. Bu farklı durumlar için elde edilen binalar üzerindeki hız vektörleri, binalardan meydana gelen ısı transfer miktarları ve kullanılan türbülans modellerinin çözüm üzerindeki etkileri incelenerek değerlendirmeler yapılmıştır. Çalışmada kullanılan üç modelde de rüzgâr hızları arttıkça ve bina en-boy oranları azaldıkça, taşınım katsayısının artışına bağlı olarak binanın tüm yüzeylerindeki ortalama ısı akısının arttığı görülmüştür. Genel olarak, EBO’nun 1:1 olması durumunda üç model de yakın sonuçlar elde edilmiştir. Bina en-boy oranının azalmasıyla elde edilen sonuçlar farklılıklar göstermiştir. Sonuçlar arasındaki fark düşük hızlarda yok denilecek kadar az iken ortalama rüzgâr hızının artması ile bu fark belirginleşmiştir.  EBO’ya ve binanın yüzeyine bağlı olarak ısı akısı-hız değişim eğrileri üç modelde de benzerlik göstermiştir.  

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

Özdoğan, M., Sungur, B., Namlı, L., Topaloğlu, B., Durmuş, A. (2016). A Comparative Study of Turbulence Model Effects in Numerical Analyzing Flow around the Buildings Having Various Aspect Ratios / Farklı En-Boy Oranlarına Sahip Binaların Etrafındaki Akışın Sayısal Çözümünde Türbülans Modellerinin Etkisinin Karşılaştırmalı Araştırılması. Celal Bayar Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt: 12 Sayı: 3, 585–595. https://doi.org/10.18466/cbayarfbe.281616

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (1)

  1. Ai, Z.T.; Mak, C.M. Potential use of reduced-scale models in CFD simulationsto save numerical resources: Therotical analysisand case studyof flow around an isolated building. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics. 2014; 134, 25-29.