Érintőleges légvezetési rendszerek légsugarainak vizsgálata méréses módszerrel és CFD alkalmazásával
Az érintőleges LVR-k széleskörű alkalmazása nemcsak az épületgépészetben, hanem az élelmiszeriparban is jellemző. Általánosságban elmondható, hogy a gazdaságos, komfortos és hatékony szellőzés biztosítása érdekében minden LVR-nél lényeges ismernünk a belépő levegőre jellemző sebesség- és hőmérsékletmezőt. A résbefúvó anemosztátból kilépő légsugarakat egy meghatározott felülettel érintkeztetik, melynek révén jelentkezik a Coanda-effektus, így javul a szellőzés hatásossága. A fentiek miatt definiálható egy „tapadási pont”, ahol egy átmeneti tartományt követően érvényesül a Coanda-effektus, így a belépő légsugár feltapad a felületre, majd azon „kúszva” halad tovább, növelve ezzel a szellőzés hatásosságát. Ennek megfelelően lényeges ismernünk a tapadási pont helyzetét és annak változását a szellőzési paraméterek függvényében.
Az érintőleges LVR-k vizsgálatával a hazai- és külföldi szakirodalom évtizedek óta foglalkozik. Lényeges tudni azonban, hogy az ezekben rögzített törvényszerűségek többnyire általános, egyik oldalról sem határolt sugarakra érvényesek. Az épületgépészet komplexitása ugyanakkor megköveteli a rendszerszemléletű vizsgálatot, így lényeges szempont, hogy az érintőleges LVR-ket az üzemeltetési- és/vagy telepítési viszonyok mellett vizsgáljuk.
Tavalyi dolgozatunkban a BME Épületgépészeti és Gépészeti Eljárástechnika Tanszékének Légtechnika Laboratóriumában egy résbefúvó anemosztáttal ellátott helyiség áramlási viszonyait vizsgáltuk. A laborban kialakított és a gépészeti gyakorlatban preferált, függőleges befúvás – függőleges elszívás konfigurációhoz jelenleg igen kevés a referált szakirodalom, így a probléma megoldására első körben a méréses vizsgálati módszert alkalmaztuk. A befúvási térfogatáram csökkentésével különböző mérési sorozatokban bemutattuk a tapadási pont helyzetének változását három beállításban: izotermikus-, ferdeszögű izotermikus- és hűtött befúvás. A sebességmező mérése alapján vizsgáltuk a falon kúszó levegőréteg vastagságát, és bemutattuk a helyiség határoló szerkezetének a belépő légsugárra gyakorolt hatását. Láttuk, hogy a tapadási pont változásának pontosabb leírásához további mérési sorozatok felvétele szükséges. Célnak tűztük ki továbbá a mérési eredmények CFD-vel történő összehasonlítását.
Idei dolgozatunkban a mérőrendszer átalakításával és további mérési sorozatok felvételével kívántuk pontosítani a tapadási pont változását leíró függvényt. Bemutatjuk, hogy a hűtött levegő befúvása hogyan módosíthatja a belépő légsugár viselkedését. További vizsgálati célnak tűztük ki a belső fajlagos hőterhelés hatását a belépő légsugárra.
A mérési eredményeinkkel validáljuk a numerikus modellt, majd kvalitatív módon szemléltetjük a helyiségben kialakuló szellőzési viszonyokat.
Irodalom:
1. Both Balázs, Goda Róbert: Résbefúvó anemosztátok méréses vizsgálata érintőleges légvezetési rendszer alkalmazása esetén. Magyar Épületgépészet, LX. évfolyam, 2011/11. szám.
2. Lajos Tamás: Az áramlástan alapjai, 4. kiadás. Budapest, Lajos Tamás, 2008.
3. J. Moureh, D. Flick: Airflow characteristics within a slot-ventilated enclosure. International Journal of Heat and Fluid Flow 26 (2005) 12–24.
szerző
-
Both Balázs
épületgépészeti és eljárástechnikai gépészmérnök
nappali
konzulens
-
Goda Róbert
egyetemi tanársegéd, (külső)