Zjednodušené modely pro průtok vzduchu větracími štěrbinami odvozené z výsledků CFD simulací

Abstract

Práce se zabývá použitím CFD simulací pro nalezení zjednodušených modelů popisujících průtok vzduchu větracími štěrbinami. Těmito modely jsou mocninné a kvadratické závislosti mezi tlakovým rozdílem a průtokem, které se používají při multizónové simulaci větrání budov. K testování použitého postupu byl zvolen jednoduchý model lomené štěrbiny nalezený v literatuře a publikované výsledky byly porovnány s vlastní simulacemi na tomto modelu. Takto vyzkoušená metoda byla použita na tři typy skutečných větracích štěrbiny složitějších tvarů. Pro každý typ štěrbiny byla provedena simulace pro několik průtoků, které odpovídaly tlakovým rozdílům na vstupu a výstupu ze štěrbiny v rozsahu od 0 do 50 Pa. CFD simulace byly provedeny v programu ANSYS Fluent 2019 R1. Výsledná data byla vynesena do grafů, ve kterých byly pomocí funkce spojnice trendu programu Microsoft Excel stanoveny parametry kvadratické a mocninné závislosti.

The thesis deals with the application of CFD simulations in finding simplified models for air flow through ventilation gaps. These models are power law and quadratic equations. They describe dependency between pressure difference and flow rate and are used in multi-zone simulations of building ventilation. To test the used approach, a simple model with one bend was found in literature and replicated. The results of simulations with the replicated model were compared to those published in literature. This approach was then applied to three types of real gaps with complex geometry. For each gap type a simulation was performed for several flow rates corresponding to pressure differences ranging from 0 to 50 Pa. CFD simulations were performed using ANSYS Fluent 2019 R1. The resulting data were plotted, and the parameters of power law and quadratic equations were obtained using trend-line function in Microsoft Excel.