Obtékání budov větrem kombinované s přenosem tepla

Abstract

Diplomová práce se zabývá CFD simulacemi proudění a přenosu tepla v okolí budov. Byla použita publikovaná a validovaná CFD studie zabývající se prouděním kolem dvou budov, zejména nárůstem rychlosti v průchodu mezi budovami způsobeným Venturiho efektem. Studie byla úspěšně reprodukována a doplněna o nové poznatky ohledně použití okrajových podmínek a jejich vlivu na výsledky simulací. V další části práce byl model dvou budov obtékaných větrem převeden z měřítka 1:40 do plného měřítka a podroben detailní analýze. Byly porovnány výsledky studie v plném měřítku se studií v měřítku 1:40, z toho byly doplněny nové poznatky při převádění modelu do plného měřítka. Poslední část práce je věnována rozšíření modelu proudění v plném měřítku o simulace přenosu tepla se zaměřením na solární radiaci a dlouhovlnné sálání proti obloze. Bylo prokázáno, že sálání mezi povrchy budov a oblohou má významný vliv na vnější povrchové teploty střech i stěn budov.

The thesis deals with CFD simulations of flow and heat transfer in the surroundings of buildings. A published and validated CFD study was used to investigate the flow in the vicinity of two buildings, in particular the increase of velocity in the passage between the buildings caused by the Venturi effect. The study has been successfully reproduced and updated with new findings regarding the use of boundary conditions and their effect on the final results. In the next part of the work, the model of two buildings in wind flow was converted from 1:40 scale to full scale and analyzed further in details. The results of the full-scale study were compared with the 1:40 scale study, which revealed new insights about the model conversion to full scale. The last part of the thesis deals with the full-scale flow model extended by heat transfer simulations with the focus on solar radiation and longwave radiation against the sky. It was proved that heat radiation between the building surfaces and sky has a significant influence on the external surface temperatures of buldings’ roofs and walls.