Avaliação numérica de ambientes com insuflamento de ar frio pelo piso.
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2005 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
Texto Completo: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3132/tde-04092023-092739/ |
Resumo: | Ambientes nos quais as pessoas desenvolvem suas atividades no cotidiano, devem propiciar condições adequadas de conforto térmico. Embora o conforto possa ser sentido diferentemente por cada indivíduo, a temperatura, a velocidade e a umidade do ar devem estar adequadas às atividades realizadas. Na busca de solução para propiciar melhores condições de conforto térmico, inovações tecnológicas visando uma melhor distribuição do ar no ambiente são desenvolvidas, como por exemplo, o insuflamento de ar frio pelo piso. Como se trata de uma tecnologia relativamente nova, estudos precisam dar suporte ao seu aprimoramento e implantação em escala. Neste contexto, o uso de ferramentas computacionais é especialmente importante, pois propicia a realização de simulações com baixo custo e economia de tempo. No presente trabalho foram realizadas avaliações numéricas de ambientes com sistema de insuflamento de ar frio pelo piso que reproduzem, em escala real, ambientes de escritórios. Foram realizadas simulações das condições de distribuição do ar (velocidades e temperaturas) nestes ambientes utilizando programa de dinâmica de fluidos computacional FLUENT. Inicialmente, foram realizadas simulações reproduzindo estudo de caso apresentado na literatura para a verificação da correta utilização do programa computacional quanto à entrada de dados, representação adequada das condições de contorno e validação do processo de simulação. Em seguida, foram realizadas simulações nos ambientesde estudo do presente trabalho para a verificação da independência de malha. A partir da malha escolhida e de condições de insuflamento de ar frio pelo piso foram feitas simulações utilizando modelos de turbulência Spalart-Allmaras, modelos k-e (padrão, RNG e realizável), modelos k-w (padrão e SST) e o modelo das tensões de Reynolds (RSM). ) Resultados obtidos numericamente apresentaram valores relativamente próximos aos experimentais, apresentando boa concordância em alguns pontos analisados, principalmente para os modelos k-e e RSM. Verificou-se ainda esforço computacional significativamente maior na utilização do modelo RSM, com 2,5 vezes o tempo de cálculo dos demais modelos, que apresentaram tempos de processamento praticamente iguais. |
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Avaliação numérica de ambientes com insuflamento de ar frio pelo piso.Untitled in englishAir conditioningAr condicionadoConforto térmicoThermal comfortAmbientes nos quais as pessoas desenvolvem suas atividades no cotidiano, devem propiciar condições adequadas de conforto térmico. Embora o conforto possa ser sentido diferentemente por cada indivíduo, a temperatura, a velocidade e a umidade do ar devem estar adequadas às atividades realizadas. Na busca de solução para propiciar melhores condições de conforto térmico, inovações tecnológicas visando uma melhor distribuição do ar no ambiente são desenvolvidas, como por exemplo, o insuflamento de ar frio pelo piso. Como se trata de uma tecnologia relativamente nova, estudos precisam dar suporte ao seu aprimoramento e implantação em escala. Neste contexto, o uso de ferramentas computacionais é especialmente importante, pois propicia a realização de simulações com baixo custo e economia de tempo. No presente trabalho foram realizadas avaliações numéricas de ambientes com sistema de insuflamento de ar frio pelo piso que reproduzem, em escala real, ambientes de escritórios. Foram realizadas simulações das condições de distribuição do ar (velocidades e temperaturas) nestes ambientes utilizando programa de dinâmica de fluidos computacional FLUENT. Inicialmente, foram realizadas simulações reproduzindo estudo de caso apresentado na literatura para a verificação da correta utilização do programa computacional quanto à entrada de dados, representação adequada das condições de contorno e validação do processo de simulação. Em seguida, foram realizadas simulações nos ambientesde estudo do presente trabalho para a verificação da independência de malha. A partir da malha escolhida e de condições de insuflamento de ar frio pelo piso foram feitas simulações utilizando modelos de turbulência Spalart-Allmaras, modelos k-e (padrão, RNG e realizável), modelos k-w (padrão e SST) e o modelo das tensões de Reynolds (RSM). ) Resultados obtidos numericamente apresentaram valores relativamente próximos aos experimentais, apresentando boa concordância em alguns pontos analisados, principalmente para os modelos k-e e RSM. Verificou-se ainda esforço computacional significativamente maior na utilização do modelo RSM, com 2,5 vezes o tempo de cálculo dos demais modelos, que apresentaram tempos de processamento praticamente iguais.Environments in which people develop their daily activities should provide appropriate thermal comfort conditions. Although each person can feel comfort differently, the temperature, the velocity and the humidity of the air should be adequate to people activities. In the solution search to promote better thermal comfort conditions, technological innovations using different air distribution systems are developed, as for example, the underfloor air distribution (UFAD) system. As it is a relatively new technology, studies need to give support to its better use and scale implantation. In this context, the use of computational tools is especially important, because it makes possible the accomplishment of simulations with low cost and economy of time. In the present work numeric evaluations of environments that reproduce, in real scale, offices environments with UFAD system are accomplished. Simulations of air distribution conditions (velocities and temperatures) in these environments were accomplished using a commercial computational fluid dynamic program, the Fluent code. Initially, simulations reproducing a literature study case were accomplished for the verification of the correct use of the code, as for the entrance of data, appropriate representation of the boundary conditions and validation of the simulation process. Soon afterwards, simulations were accomplished for the present study environments for the analysis of mesh independence. Starting fromthe chosen mesh and underfloor air supply conditions, simulations were made using turbulence models Spalart-Allmaras, k-e models (standard, RNG and realizable), k-w models (standard and SST) and the Reynolds Stress Model (RSM). Numeric results presented values relatively close to the experimental ones, presenting good matching for some points analyzed, mainly for the k-e models and RSM. ) It was still verified a significantly larger computational effort by the use of the RSM, with 2.5 times the processing time for the other models, that presented practically the same calculation times.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPTribess, ArlindoPustelnik, Marcelo2005-09-14info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3132/tde-04092023-092739/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2023-09-04T12:46:02Zoai:teses.usp.br:tde-04092023-092739Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212023-09-04T12:46:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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