Lapszámok

Összefoglalás

A cikk tárgya egy részlegesen korlátozott fali légsugár feltapadásának elemzése, érintőleges légvezetési rendszer alkalmazása esetén méréssel és CFD segítségével. A tapadási pont meghatározását, ami jelentősen befolyásolja a szellőzési jellemzőket a tartózkodási zónában, a légsebesség nagyságának mérésére vezettük vissza. A mérési eredményeket ezt követően a matematikai statisztika eszközeivel értékeltük. A mérési és numerikus adatokat korábbi szakirodalmi eredményekkel hasonlítottuk össze. Az eredményeink azt mutatták, hogy a tapadási pont meghatározása a légsebesség nagyságának mérése alapján nem túl pontos módszer. A korábbi szakirodalmaknak megfelelően a fal menti statikus nyomás eloszlása alapján a tapadási pont jóval pontosabban és egyszerűbben határozható meg.
 

A numerikus szimulációhoz háromféle turbulencia modellt alkalmaztunk, amelyek közül a legpontosabb eredményt a standard k–ε modell szolgáltatta. A különbség a szakirodalmi és mérési eredmények között 2%-os hibahatáron belül volt, adott peremfeltételek mellett.
 

Kulcsszavak: részlegesen korlátozott légsugár; tapadási pont; mérés; CFD

Bevezetés és elméleti háttér

A megfelelő komfort biztosításához elengedhetetlenül szükséges a szellőző levegő megfelelő vezetése a zárt terekben. Ennek megvalósításához különböző légvezetési rendszerek alkalmazhatók, amelyek alatt a helyiségbe bevezetett elsődleges és másodlagos áramlások összességét érti a szakirodalom [1]. Ezek közül kiemelhető az érintőleges légvezetési rendszerek széleskörű alkalmazása, ami lehetővé teszi a megfelelő komfort biztosítását a zárt terekben.

Mivel az érintőleges légvezetésből adódóan a primer levegőáram elsősorban a tartózkodási zónán kívülre esik, a szubjektív huzatérzet kialakulásának kockázata várhatóan kisebb lesz, mint a többi légvezetési rendszer esetében. Az érintőleges légvezetési rendszerek esetében a helyiség átöblítésében és a megfelelő komfort elérésében kulcsszerepet játszik a részlegesen korlátozott és a fali légsugár.

Első körben tehát érdemes tisztázni a két sugártípus közötti alapvető különbséget. A fali légsugarak esetében a befúvó és a fal közötti távolság zérus, a sugár már közvetlenül a befúvásnál feltapad a felületre. Részlegesen korlátozott légsugaraknál a befúvó és a fal közötti távolság zérustól nagyobb, a feltapadás a befúvástól meghatározott távolságban, az ún. tapadási pontban következik be [2, 3, 4, 5]. E légsugarak alkalmazásának előnye, hogy hosszabb utat tesznek meg, amíg elérik a tartózkodási zónát, ezáltal nagyobb hőmérsékletkülönbség engedhető meg a befúvásnál, továbbá a helyiség átszellőzési sémája jól tervezhető, időben stabil [6].

A részlegesen korlátozott légsugarak egyik nagyon fontos jellemzője az ún. tapadási pont, amely elválasztja egymástól a fali- és a részlegesen korlátozott légsugarakat, ezáltal meghatározza a helyiségben kialakuló áramképet is [7, 8]. A feltapadás folyamata a következőképpen foglalható össze. A következő oldalon bemutatott 1. ábrán látható s₀ szélességű résből v₀ sebességgel kiáramló légsugár és a fal közötti recirkulációs zónában a környezetihez képest kisebb nyomás alakul ki (p2 < p1), hiszen a légsugár a fal felől nem injektálhat levegőt. Ennek eredményeként jelentkezik a Coanda-hatás, majd a levegősugár feltapad a felületre és innentől fali légsugárként áramlik tovább [9, 10, 11].

1. ábra. Részlegesen korlátozott légsugár rajza a főbb jellemzőkkel

További részletek lapunk 2015/1-2-es számának nyomtatott változatában található, illetve a teljes cikk pdf-formátumban is rendelkezésre áll (regisztráltaknak havonta egy alkalommal, előfizetőknek korlátlanul).