Badanie wpływu doboru siatki dyskretyzacji na przebieg i wyniki obliczeń numerycznych

P o n ie w a ż d o r o z w ią z a n ia m o d e lu p r z e p ły w u p o w ie tr z a w p o m ie s z c z e n iu w e n t y lo w a n y m , b a z u j ą c e g o n a te c h n ic e C F D , s t o s o w a n e s ą m e t o d y n u m e ry c z n e , o b lic z o n e w a r t o ś c i p a ra m e t ró w p o w ie t r z a o t rz y m u je się w w ę z ła c h sia te k d y sk re t y z a c ji. D o ś w ia d c z e n ie w s k a z u j e n a to, ze d o b ó r takiej s ia t k i m o ż e m ie ć z n a c z ą c y w p ł y w n a p rz e b ie g i re zu lta ty o b lic z e ń n u m e r y c z n y c h . D la t e g o też w e r y f ik a c j a p r o g r a m u k o m p u t e r o w e g o C F D p rz e z u ż y t k o w n ik a m u s ia ła o b ją ć ta k ż e o c e n ę w p ł y w u te g o c z y n n ik a . Z e w z g lę d u n a m o ż liw o ś c i t e s to w a n y c h p r o g r a m ó w k o m p u t e r o w y c h C F D V o r t e x i F lo v e n t o b lic z e n ia w ra m a c h n in ie jsz e j p r a c y p r o w a d z o n e b y ł y t y lk o i w y łą c z n ie d la o r t o g o n a ln y c h , k a r te z ja ń s k ic h sia te k d y s k r e t y z a c ji, c o s p r o w a d z a ło d o b ó r s ia t k i d o o k re ś le n ia l ic z b y i w y m ia r ó w jej o cze k .

C e le m b a d a ń b y ł o s p r a w d z e n ie w p ł y w u z a g ę s z c z e n ia i p ro p o rc ji w y m ia r ó w sia tk i d y s k r e t y z a c ji n a p r o g n o z o w a n y o b r a z p r z e p ły w u o r a z r o z k ła d p a ra m e t ró w p o w ie tr z a w p o m ie s z c z e n iu w e n t y lo w a n y m . D o t y c z y ł o to z a r ó w n o s ia t k i w c a ły m p o m ie s z c z e n iu , j a k i w o b ie k t a c h w e w n ę t r z n y c h is to t n y c h d la k s z t a łt o w a n ia p r z e p ły w u o r a z w ic h b e z p o ś r e d n im s ą s ie d z tw ie , g d z ie w y s t ę p o w a ł d u ż y g ra d ie n t p a ra m e t ró w p o w ie trza .

6.3.1. W p ły w zagęszczenia s ia tk i d y s k re ty z a c ji w całym m odelow anym pom ieszczeniu

W r a z z e w z r o s t e m lic z b y w ę z łó w s ia t k i d y s k r e t y z a c ji p rz e w id z ia n e j w m o d e lo w a n e j p rz e s tr z e n i m o ż e u le g a ć z m ia n ie ro z w ią z a n ie m o d e lu . J e d n a k g d y lic z b a ty c h w ę z łó w je st o d p o w ie d n io d u ża, r o z w ią z a n ie staje się w o g ó le n ie z a le ż n e o d siatki. P rz y ję c ie tak gęstej s ia t k i b y ł o b y z p u n k t u w id z e n ia w y n i k ó w o b lic z e ń sta n e m id e a ln y m . J a k w y j a ś n io n o w p o d r o z d z ia le 3.1.2, z e w z g lę d u n a o g r a n ic z e n ia t e c h n ik i k o m p u t e ro w e j o s ią g n ię c ie g o n ie z a w s z e je st m o ż liw e , z w ła s z c z a d la p r z y p a d k ó w p r z e p ły w ó w t r ó jw y m ia r o w y c h . Z a w s z e m o ż liw e je st j e d n a k ta k ie s k o n s t r u o w a n ie sia tki, a b y d a ls z e z w ię k s z a n ie lic z b y w ę z łó w w y w ie r a ło j u ż t y lk o n ie w ie lk i w p ł y w n a w y n i k i o b lic z e ń , a je d n o c z e ś n ie p o t rz e b n y d o ich w y k o n a n ia c z a s m ie ś c ił s ię w r o z s ą d n y c h g ra n ic a c h .

O d p o w ie d n i d o b ó r z a g ę s z c z e n ia sia t k i b y ł is to t n y m k r o k ie m p r z y w e r y f ik a c ji p r o g r a m u C F D , p rz e p r o w a d z o n e j p rz e z u ż y t k o w n ik a . B a d a n ia takie, w y k o n y w a n e dla w s z y s t k ic h s p r a w d z a n y c h p r o g r a m ó w C F D , p o k a z a n o n a p r z y k ła d z ie o b lic z e ń p ro g ra m e m F lo v e n t 3.2, z e z r e w id o w a n y m m o d e le m tu rb u le n c ji

k-s,

p r z e p r o w a d z o n y c h d la p o m ie s z c z e n ia z k r a t k ą n a w ie w n ą (o b ie k t 2 w

wersji II

n a ry s. 5 .3 .I b ) p r z y p r ę d k o ś c i n a w ie w a n ia

VN=

5,2 m/s. W tabeli 6.3.1 d la p r z e b a d a n y c h w a r ia n t ó w p r z y r ó ż n y c h z a g ę s z c z e n ia c h s ia te k d y s k r e t y z a c ji p r z e d s t a w io n o w p ł y w lic z b y w ę z łó w n a lic z b ę k r o k ó w iteracji, p o t r z e b n y c h d o u z y s k a n ia z b ie ż n e g o r o z w ią z a n ia o r a z c z a s o b lic z e ń . A n a liz u j ą c sk ra jn e s ia t k i d y s k r e t y z a c ji: n a jr z a d s z ą i n a jg ę stszą , z a u w a ż o n o , że p r a w ie 1 8 -k r o t n y p r z y r o s t lic z b y w ę z ł ó w s p o w o d o w a ł a ż 3 3 , 5 - k r o t n y p r z y r o s t c z a s u o b lic z e ń , n a to m ia st lic z b a w y m a g a n y c h k r o k ó w ite racji u le g ła n ie w ie lk ie m u z w ię k s z e n iu .

79

Tabela 6.3.1 W p ł y w z a g ę s z c z e n ia s ia t k i d y s k r e t y z a c j i n a lic z b ę iteracji i c z a s t rw a n ia o b lic z e ń

N r w a r ia n t u

L i c z b a w ę z ł ó w s ia t k i d y s k r e t y z a c j i w p o m ie s z c z e n iu

P r z y r o s t lic z b y w ę z ł ó w ( w o d n ie s ie n iu d o w a r ia n t u 1)

L ic z b a w y m a g a n y c h

ite ra cji

C z a s trw a n ia o b lic z e ń

m in

P r z y r o s t c z a s u o b lic z e ń ( w o d n ie s ie n iu d o w a ria n t u 1)

1 3 1 x 2 6 x 2 2 = 17 73 2 1 2 049 12 1

2 3 5 x 3 3 x 2 9 = 3 3 4 9 5 x l, 8 9 2 241 30 x 2 ,50

3 4 5 x 4 2 x 3 5 = 6 6 1 5 0 x 3 ,73 2 172 62 x 5 ,17

4 5 0 x 4 5 x 4 0 = 9 0 0 0 0 x 5 ,0 7 2 176 77 x 6 ,42

5 7 5 x 7 0 x 6 0 =

3 1 5 0 0 0 x l7 , 7 6 2 806 4 0 2 x 3 3,5 0

S p r a w d z o n o , c z y ta k z n a c z n e w y d ł u ż e n ie c z a s u o b lic z e ń , t o w a r z y s z ą c e z w ię k s z e n iu lic z b y w ę z łó w , w y w a r ł o r ó w n ie d u ż y w p ł y w n a u z y s k a n e w y n ik i. E f e k t y b a d a ń p o k a z a n o n a ry s. 6.3.1 n a p r z y k ła d z ie m a p u ś r e d n io n e j p r ę d k o ś c i, u n o r m o w a n e j p r z e z p r ę d k o ś ć n a w ie w a n ia , w p ł a s z c z y ź n ie p io n o w e j w z d łu ż n e j p rz e c h o d z ą c e j p r z e z ś r o d e k n a w ie w n ik a . S t w ie r d z o n o , ż e z m ia n a z a g ę s z c z e n ia s ia t k i d y s k r e t y z a c ji w b a d a n y m z a k re s ie n ie m ia ła z n a c z ą c e g o w p ł y w u n a o b r a z s t r u g i n a w ie w a n e j, jej z a s ię g , s z e r o k o ś ć i u g ię c ie w stro n ę su fitu . Z a u w a ż o n o n a to m ia st, ż e p o m ię d z y s ia t k a m i z 1 7 7 3 2 i 3 3 4 9 5 o c z k a m i w y s t ą p ił y r ó ż n ic e w p r z e p ły w ie w o k ó ł s t r u g i n a w ie w a n e j, w p o b liż u o t w o r u w y w ie w n e g o i w re jo n ie n a j w ię k s z y c h w a r t o ś c i u ś r e d n io n y c h p r ę d k o ś c i w stre fie p r z e b y w a n ia lu d z i. P r z y d a ls z y m w z r o ś c ie lic z b y o c z e k n ie z n a c z n e z m i a n y d o t y c z y ł y j e d y n ie s tre fy p r z e b y w a n ia lu d z i d la iz o t a c h p o n iż e j 4 % p r ę d k o ś c i z n o r m a liz o w a n e j . N a p o d s t a w ie o b s e r w a c ji i o c e n y ja k o ś c io w e j m o ż n a z a t e m s t w ie rd z ić , ż e w b a d a n y m p r z y p a d k u s ia tk a d y s k r e t y z a c ji p o w y ż e j 3 3 4 9 5 o c z e k w e s z ła j u ż w z a k r e s z b ie ż n o ś c i (p a trz p o d r o z d z ia ł 3.1.2).

6.3.2. W p ły w zagęszczenia s ia tk i d y s k re ty z a c ji w o b ie kta ch w e w n ę trzn ych pom ieszczenia i w ich b e zp o śre d n im sąsiedztw ie

O p r ó c z lic z b y w ę z ł ó w w c a ł y m m o d e lo w a n y m o b s z a rz e n a p r o g n o z o w a n y o b r a z p r z e p ł y w u p o w ie t r z a w p o m ie s z c z e n iu w e n t y lo w a n y m w p ły w a ć m o ż e ta k ż e s p o s ó b z a d a n ia s ia t k i d y s k r e t y z a c j i w o b ie k t a c h w e w n ę t r z n y c h i w ic h b e z p o ś r e d n im są s ie d z tw ie . D o t y c z y to z w ła s z c z a o b ie k t ó w is t o t n y c h z p u n k t u w id z e n ia k s z t a łt o w a n ia p r z e p ły w u , t a k ic h j a k n a w ie w n ik i, c z y ź r ó d ła cie p ła . N a w e t p a k ie t y k o m e r c y j n e z a w ie ra ją c e p o d s t a w o w e o p cje m o d e lo w a n ia C F D d a j ą w t y m z a k r e s ie r ó ż n e m o ż liw o ś c i, p o c z ą w s z y o d sia te k n ie r ó w n o m ie r n y c h z s iln ie j s z y m z a g ę s z c z e n ie m w o k o l i c y t a k ic h o b ie k t ó w , p o p r z e z z a d a w a n ie d o d a t k o w y c h w ę z ł ó w w e w n ą t r z n ic h , p o s ia t k i lo k a ln ie z ło ż o n e w o b ie k c ie i je g o o t o c z e n iu . O p c j e d o t y c z ą c e s ia t e k d o s tę p n e w w y k o r z y s t y w a n y c h w p r a c y p r o g r a m a c h C F D z o s t a ł y o p is a n e w p o d r o z d z ia le 5.1.

W p ł y w z a g ę s z c z e n ia s ia t k i d y s k r e t y z a c j i w o b ie k c ie w e w n ę t r z n y m z b a d a n o za p o m o c ą p r o g r a m u F l o v e n t 4 .2 z m o d e le m tu rb u le n c ji L V E L

k-e

n a p r z y k ła d z ie k ra tk i n a w ie w n e j z o b ie k t u 2

w wersji II,

w e w n ą t r z której z a d a w a n o r ó ż n ą lic z b ę w ę z łó w , p r z y z a c h o w a n iu stałej p r ę d k o ś c i n a w ie w a n ia

V

n = 5 ,2 m/s.

80

1 7 7 3 2 w ę z łó w

3 3 4 9 5 w ę z łó w

A t _ ... ... .... ... " " i l U i j - T 1

R y s . 6 .3 .1 . M a p y u ś r e d n io n e j p r ę d k o ś c i w p ła s z c z y ź n ie p io n o w e j w z d łu ż n e j

Z =

3 m , n a p o d s t a w ie o b lic z e ń n u m e r y c z n y c h p ro g r a m e m F lo v e n t 4.2 p r z y r ó ż n y m z a g ę s z c z e n iu s ia t k i d y s k r e t y z a c ji w c a ły m p o m ie s z c z e n iu

F ig .6 .3 .1 . M a p s o f the m e a n v e lo c it y in the v e rtic a l lo n g it u d in a l p la n e Z = 3 m , fo r v a r io u s re fin e m e n t o f the d is c re tiz a tio n g r id in the w h o le ro o m , o b ta in e d fro m c a lc u la t io n s w it h C F D c o d e F lo v e n t 4 .2

81

W y n i k i o b lic z e ń w p o s ta c i r o z k ła d u iz o t a c h u ś r e d n io n e j p r ę d k o ś c i p r z e d s t a w io n o n a ry s. 6.3 .2 d la 3, 5 i 7 w ę z ł ó w n a w y s o k o ś c i o tw o ru . S t w ie r d z o n o , ż e ta k a z m ia n a z a g ę s z c z e n ia s ia t k i n ie w y w a r ł a w p ł y w u n a k sz ta łt, z a s ię g , s z e r o k o ś ć i u g ię c ie stru gi. P e w n e z m ia n y w o b r a z ie p r z e p ły w u z a o b s e r w o w a n o p o n iż e j s tru g i w stre fie p r z e b y w a n ia lu d z i, ale n ie z m ie n ił s ię z a k r e s u ś r e d n io n y c h p r ę d k o ś c i w y s t ę p u j ą c y c h w t y m re jo n ie p o m ie s z c z e n ia , w a r t o ś ć i lo k a liz a c j a p r ę d k o ś c i m a k s y m a ln e j. M o ż n a za te m u z n a ć , ż e lic z b a w ę z ł ó w s ia t k i d y s k r e t y z a c ji w k ra tc e n a w ie w n e j n ie m ia ła is to t n e g o w p ł y w u n a p r o g n o z o w a n y o b r a z p r z e p ł y w u w p o m ie s z c z e n iu w e n t y lo w a n y m . B i o r ą p o d u w a g ę fakt, ż e z w ię k s z e n ie z a g ę s z c z e n ia s ia t k i w o t w o rz e n a w ie w n y m p o c ią g a ło z a s o b ą k o n ie c z n o ś ć z w ię k s z e n ia lic z b y w ę z ł ó w w c a ły m m o d e lo w a n y m o b s z a rz e , w n io s e k ten m o ż e p r z y c z y n ić się w d a ls z y c h o b lic z e n ia c h d o o g r a n ic z e n ia lic z b y o c z e k p o t r z e b n y c h d o u z y s k a n ia d o k ła d n e g o r o z w ią z a n ia . N a l e ż y j e d n a k z a u w a ż y ć , ż e d o t y c z y o n j e d y n ie n a w ie w n ik ó w o prostej k o n s t r u k c j i i n ie o d n o s i s ię d o e le m e n tó w , d la k t ó r y c h j u ż o d w z o r o w a n ie g e o m e t rii w y m a g a z a s t o s o w a n ie b a r d z o gę stej i z ło ż o n e j sia tki.

W p ł y w w y m ia r ó w s ia t k i d y s k r e t y z a c ji w p o b liż u o b ie k t u w e w n ę t r z n e g o n a r o z k ła d p a ra m e t ró w p o w ie t r z a w p o m ie s z c z e n iu p o k a z a n o n a p r z y k ła d z ie ź r ó d ła cie pła . W tra k c ie p o s z u k iw a ń p r z y c z y n y n ie d o k ła d n e g o o d w z o r o w a n ia p r z e z m o d e l n u m e r y c z n y r o z k ła d u n a d w y ż e k t e m p e ra tu ry w s tru d z e k o n w e k c y j n e j n a d p ł y t k ą g r z e j n ą (o b ie k t 6 n a ry s. 5 . 3 .lf ) , p r z e d s t a w io n y c h d la o b lic z e ń p r o g r a m e m F lo v e n t 4 .2 w p o d r o z d z ia le 6.1.6, z a u w a ż o n o , że r o z k ła d ten b y ł b a r d z o w r a ż liw y n a p io n o w y w y m ia r o c z e k sia tk i d y s k r e t y z a c ji, z n a j d u j ą c y c h s ię b e z p o ś r e d n io n a d ź r ó d łe m cie p ła . W z w ią z k u z t y m d la w y b r a n e j c z ę s t o t liw o ś c i w y m ia n y p o w ie t r z a w p o m ie s z c z e n iu m o d e lo w y m s p r a w d z o n o , j a k z m ie n ia ły s ię w a r t o ś c i t e m p e ra tu ry p o w ie t r z a w p u n k t a c h m o n it o r o w a n ia w o s i s tru g i k o n w e k c y jn e j n a r ó ż n y c h w y s o k o ś c ia c h n a d ź r ó d łe m c ie p ła , g d y w t ra k c ie p r o c e s u ite racji z m n ie j s z a n o ten w y m ia r w z a k r e s ie o d

Ay

= 6 ,7 c m d la o b lic z e ń w s tę p n y c h , p r z e d s t a w io n y c h w r o z d z ia le 6.1.6, d o

Ay=

1 c m (ry s.

6.3.3). Z m ia n ę tę u z y s k a n o d z ię k i z a s t o s o w a n iu s ia t k i lo k a ln ie zło ż o n e j. Z a o b s e r w o w a n o , że w r a z z e z m n ie j s z a n ie m w y m ia r u o c z e k m a la ła z a r ó w n o w a r t o ś ć t e m p e ra tu ry w e w s k a z a n y c h p u n k ta c h , j a k i r ó ż n ic a p o m ię d z y w a r t o ś c ia m i te g o p a ra m e tru w n a jn iż s z e j i n a jw y ż e j p o ło ż o n y c h p u n k ta c h m o n it o r o w a n ia . P o t w ie r d z e n ie te g o s p o s t rz e ż e n ia m o ż n a b y ło z n a le ź ć n a m a p a c h te m p e ra tu ry, u t w o r z o n y c h n a p o d s t a w ie w y n i k ó w o b lic z e ń , a p r z e d s t a w io n y c h n a ry s. 6.3.4.

N a r y s u n k u 6.3.5. p o r ó w n a n o o b lic z o n e r o z k ła d y n a d w y ż e k te m p e ra tu ry z w y n ik a m i p o m ia r ó w w p ła s z c z y ź n ie , w której te b a d a n ia b y ł y w y k o n a n e ( T r z e c ia k ie w ic z i in. 1 9 9 9 b ) n a w y b r a n y c h w y s o k o ś c ia c h n a d ź ró d łe m . Z a n a liz y t y c h w y k r e s ó w w y n ik a , ż e w m n ie j s z y c h o d le g ło ś c ia c h o d ź r ó d ła w r a z z e z m n ie j s z e n ie m w y m ia r u

Ay

n a s t ę p o w a ło o b n iż e n ie w a rt o ś c i n a d w y ż e k t e m p e ra t u ry i c o r a z le p s z a ic h z b ie ż n o ś ć z w y n ik a m i p o m ia r ó w . N a w y s o k o ś c i l m str u g a o b lic z o n a b y ła j e d n a k n ie c o s z e r s z a o d z m ie rz o n e j. N a t o m ia s t w re jo n ie p o d s u f it o w y m , c z y li n a w i ę k s z y c h w y s o k o ś c ia c h n a d ź r ó d łe m , o b lic z o n e n a d w y ż k i te m p e ra tu ry d la m a ły c h w a rt o ś c i b y ł y j u ż n iż s z e o d z m ie r z o n y c h . M o ż n a za te m s ą d z ić , że d a ls z e z m n ie j s z a n ie w y m ia r u p io n o w e g o o c z k a s ia t k i n a d ź r ó d łe m c ie p ła m o g ło b y s p o w o d o w a ć r ó w n ie ż z a n iż e n ie w a r t o ś c i n a d w y ż k i n a m n ie j s z y c h w y s o k o ś c ia c h . N a l e ż y w ię c u z n a ć , ż e is tn ia ła p e w n a w a rt o ść g r a n ic z n a , z b liż o n a z a p e w n e d o przyję tej w o b lic z e n ia c h n a jm n ie jsz e j w a r t o ś c i

Ay =

1 cm , p r z y której d o p a s o w a n ie w y n i k ó w o b lic z e ń d o p o m ia r ó w b y ł o b y n a jle p sze .

82

3 w ę z ł y

7 w ę z łó w

5 w ę z ł ó w %wN

Speed (m/s)

50

>1 6

^{f i}

I 40

R y s . 6.3.2. M a p y u ś re d n io n e j p r ę d k o ś c i w p io n o w e j p ła s z c z y ź n ie w z d łu ż n e j Z = 3 m , n a p o d s t a w ie o b lic z e ń p r o g r a m e m F lo v e n t 4 .2 p r z y r ó ż n y m z a g ę s z c z e n iu sia tk i d y s k r e t y z a c ji w o t w o r z e n a w ie w n y m

F ig .6 .3 .2 . M a p s o f m e a n v e lo c it y in the v e rtic a l lo n g it u d in a l p la n e Z = 3 m f o r v a r io u s re fin e m e n t o f the d is c re tiz a t io n g r id in inlet, o b ta in e d f ro m c a lc u la tio n w it h C F D c o d e F lo v e n t 4 .2

R y s . 6 .3 .3 . P r z e b ie g z m ia n w a r t o ś c i t e m p e ra tu ry p o w ie t r z a w p u n k t a c h m o n it o r o w a n ia n a r ó ż n y c h w y s o k o ś c ia c h w o s i s t r u g i k o n w e k c y j n e j p r z y z m ie n ia n y m w tra k c ie p r o c e s u ite ra cji w y m ia r z e p io n o w y m o c z k a s ia t k i d y s k r e t y z a c ji b e z p o ś r e d n io n a d ź r ó d łe m c ie p ła w p o m ie s z c z e n iu m o d e lo w y m p r z y w e n t y la c ji w y p o r o w e j d la c z ę s t o t liw o ś c i w y m i a n y p o w ie t r z a

n =

1 h '1

F ig .6 .3 .3 . A i r te m p e ra tu re p r o file s in the m o n it o r in g p o in ts o n sele cte d h e ig h t s in the b u o y a n t p lu m e a x is fo r the v e rtic a l d im e n s io n o f d is c re tiz a t io n c e ll d ire c t ly a b o v e the heat s o u r c e in the m o d e l r o o m in d is p la c e m e n t v e n t ila tio n c h a n g e d in the ite ra tion p ro c e s s , f o r a ir c h a n g e rate

n

= l h '

jre (deg C)

>6G H

49.25 ■

39.5 I I

R y s . 6 .3 .4 . M a p y t e m p e ra tu ry w p ła s z c z y ź n ie p io n o w e j I = l , 5 m w p o m ie s z c z e n iu m o d e lo w y m p r z y w e n t y la c ji w y p o ­ ro w e j, u t w o r z o n e n a p o d s t a w ie o b lic z e ń p r o g r a m e m F lo v e n t 4 .2 d la r ó ż n y c h w y s o k o ś c i o c z e k s ia t k i p o ł o ­ ż o n y c h b e z p o ś r e d n io n a d ź r ó d łe m c ie p ła

F ig .6 .3 .4 . M a p s o f te m p e ra tu re in the v e rt ic a l p la n e

X —

1,5 m o f the m o d e l r o o m w it h heat s o u r c e in d is p la c e m e n t v e n t ila t io n f o r v a r io u s h e ig h t s o f c e lls situ ate d d ire c t ly a b o v e the he at s o u rc e , o b t a in e d f r o m c a lc u la t io n s b y m e a n s o f C F D c o d e F lo v e n t 4.2

84

= 1 m P O M IA R

F L O V E N T A y = 0 ,0 6 7 m F L O V E N T A y = 0 ,0 1 6 m F L O V E N T A y = 0 ,0 1 2 5 m F L O V E N T A y = 0 ,0 1 m

R y s . 6 .3 .5 . S p r a w d z e n ie e k s p e ry m e n ta ln e w p ł y w u p io n o w e g o w y m ia r u o c z k a s ia t k i

Ay

n a d ź r ó d łe m c ie p ła n a p o p r a w n o ś ć o b lic z e ń w a rt o ś c i n a d w y ż e k te m p e ra tu ry w p ła s z c z y ź n ie p o m ia ro w e j n a w y b r a n y c h w y s o k o ś c ia c h n a d ź r ó d łe m p r z y

n =

l h ' 1

F ig .6 .3 .5 . E x p e r im e n t a l c o n tr o l o f th e in f lu e n c e o f th e v e rtic a l d im e n s io n o f c e ll a b o v e the heat s o u r c e o n th e c o rre c tn e s s o f te m p e ra tu re e x c e s s p re d ic t io n in the test p la n e o n se le cte d e le v a t io n s a b o v e th e p la te f o r

n

= l h ' 1

85

6.3.3. W p ły w dostosow ania s ia tk i d y s k re ty z a c ji do re g u ł Deneva

O p r ó c z lic z b y w ę z ł ó w s ia t k i d y s k r e t y z a c ji i w y m ia r ó w t w o r z o n y c h p r z e z n ie o c z e k w c a ły m p o m ie s z c z e n iu o r a z w w y b r a n y c h o b ie k t a c h w e w n ę t r z n y c h w p ł y w n a p rz e b ie g i w y n i k i r o z w ią z a n ia n u m e r y c z n e g o m a w e d łu g D e n e v a ( 2 0 0 3 ) r ó w n ie ż z a c h o w a n ie o d p o w ie d n ic h w z a j e m n y c h p ro p o r c j i w y m ia r ó w t y c h o c z e k , z e b r a n y c h w p o s ta c i trze ch re g u ł, p r z e d s t a w io n y c h w p o d r o z d z ia le 3.1.2.

P o n ie w a ż d o s t o s o w a n ie s ia t k i d y s k r e t y z a c ji d o ty c h re g u ł w ią ż e się n a o g ó ł z k o n ie c z n o ś c ią d o ś ć z n a c z n e g o jej z a g ę sz c z e n ia , c e le m p re z e n t o w a n y c h b a d a ń b y ło sp ra w d z e n ie , j a k ie r z e c z y w is t e k o r z y ś c i d la j a k o ś c i m o d e lo w a n ia m o ż e to p rz y n ie ść . P o r ó w n a n o p r z e b ie g i w y n i k i o b lic z e ń p r o g r a m e m F lo v e n t 4 .2 z m o d e le m tu rb u le n c ji L V E L

k-e

d la d w ó c h w a r ia n t ó w o b lic z e n io w y c h p r z e p ły w u p o w ie tr z a w p o m ie s z c z e n iu z k ra t k ą n a w ie w n ą (o b ie k t 2

wersja lin a

ry s. 5.3. Ib ) . R ó ż n i ł y się o n e j e d y n ie z a s t o s o w a n y m i s ia t k a m i d y s k r e t y z a c ji, k tó re p o k a z a n o n a ry s . 6.3.6. W p ie r w s z y m w a r ia n c ie s ia t k a (a ) w d u ż e j m ie r z e n ie s p e łn ia ła r e g u ł i b y ła n ie r ó w n o m ie r n a , W w a r ia n c ie d r u g im p o k o r e k c ie (b ) r e g u ły z a c h o w a n e b y ł y ś c iś le i s ia t k a sta ła s ię b a rd zie j r ó w n o m ie rn a . D a n e d o t y c z ą c e sia te k z e s t a w io n o w tab. 6.3.2. K r y t e r ia o c e n y s ia t k i n ie sp e łn ia ją c e r e g u ł z a z n a c z o n o n a sza ro .

Z a s t o s o w a n a s ia t k a d y s k r e t y z a c j i m ia ła w p ł y w n a p r z e b ie g p r o c e s u ite ra cji p r z y r o z w ią z a n iu n u m e r y c z n y m m o d e lu , p o k a z a n y d la o b u w a r ia n t ó w n a rys. 6.3.7. D o s t o s o w a n ie p ro p o rc j i w y m ia r ó w o c z e k s ia t k i d o p o d a n y c h r e g u ł s p o w o d o w a ło z m n ie j s z e n ie lic z b y iteracji p o t r z e b n y c h d o o s ią g n ię c ia z b ie ż n e g o r o z w ią z a n ia z 3 9 6 5 (a ) d o 2 6 6 4 (b). N i e o z n a c z a ło to j e d n a k p r z y s p ie s z e n ia o b lic z e ń , g d y ż z w ię k s z e n ie lic z b y w ę z ł ó w s p o w o d o w a ło j e d n o c z e ś n ie w y d ł u ż e n ie c z a s u o b lic z e ń .

a) P rz e d k o re k t ą

b ) P o k o re k c ie , d o s t o s o w a n a d o re g u ł D e n e v a

R y s . 6.3.6. O r t o g o n a ln e k a r te z ja ń s k ie s ia t k i d y s k r e t y z a c ji w p ła s z c z y ź n ie p io n o w e j Z = 1,5 m p o m ie s z c z e n ia w e n t y lo w a n e g o z k r a t k ą n a w ie w n ą , z a s t o s o w a ­ n e d o o b lic z e ń n u m e r y c z n y c h p r z e p ły w u p o w ie t r z a z a p o m o c ą p r o g r a m u F lo v e n t 4 .2

F ig .6 .3 .6 . O r t h o g o n a l C a r t e s ia n d is c re tiz a t io n g r id in the v e rt ic a l p la n e Z = 1,5 m o f the v e n tila te d r o o m w it h the in le t g r id a p p lie d f o r the n u m e r ic c a lc u la tio n s o f a ir f lo w b y m e a n s o f C F D c o d e F lo v e n t 4.2

86

R v s 6 3 7 P r o f il p rz e b ie g u p r o c e s u iteracji w o b lic z e n ia c h p r o g r a m e m F lo v e n t 4 .2 p rz e d i p o d o s t o s o w a n iu s ia t k i d y s k r e t y z a c ji d o re g u ł D e n e v a

F ig .6 .3 .7 . Ite ra tio n p r o file s in c a lc u la t io n s b y m e a n s o f C F D c o d e F l o v e n t 4 .2 b e fo re a n d after th e a d a p ta tio n o f the d is c re tiz a t io n g r id to D e n e v ru le s

T a b e la 6 .3 .2

W dokumencie Kontrola jakości numerycznego modelowania przepływu powietrza w pomieszczeniach wentylowanych (Stron 41-46)