دراسة ظواهر الديناميكا الهوائية والتكثيف في حوض السباحة

أُجريت هذه الدراسة على مناطق حوض السباحة. ويشمل نموذج ديناميكا الموائع الحسابية المدروس أحجام الهواء في قاعة حوض السباحة والجدران الملامسة للخارج.

المشروع

مسبح - مونتروي

السنة

2023

العميل

نورث كارولاينا

الموقع

فرنسا

التصنيف

هندسة المناخ

مواصلة التصفح :

مشاريعنا الأخرى :

آخر الأخبار :

آخر الأخبار :

هل تحتاج إلى رأي خبير؟

مهندسونا مستعدون للاستماع ومواجهة أي تحدٍ.

دراسة انتشار الهواء في حمام سباحة يخضع للتجديد

يُعدّ التكثّف في أحواض السباحة ظاهرة طبيعية تحدث عندما يلامس الهواء الدافئ الرطب سطحًا باردًا. فعندما يمتزج البخار بالهواء الدافئ، يبرد، مما يؤدي إلى انخفاض درجة حرارته وبالتالي التكثّف. وعادةً ما تكون جدران أحواض السباحة وفواصلها وأسطحها أبرد من الهواء المحيط، مما يسمح لها بتبريد الهواء الرطب والتسبب في التكثّف.

صورة فوتوغرافية التقطها مهندس معماري لعملية بناء حمام سباحة
نموذج دراسة CFD ثلاثي الأبعاد

تتميز هذه المساحة ببيئة دافئة ورطبة (حوالي 27 درجة مئوية – 28 درجة مئوية و 60-65٪ رطوبة نسبية)، مع ظواهر تبخر الماء وتكثيفه التي تؤثر على انتقال الحرارة وراحة شاغلي المكان.

فحص حمام السباحة بكاميرا الأشعة تحت الحمراء

أجرى مهندسونا ذوو الخبرة في شركة EOLIOS تدقيقًا أوليًا في الموقع قبل إجراء دراسة CFD للمبنى بأكمله من أجل تسليط الضوء على المشاكل المختلفة التي يعاني منها الموقع.

دراسة التصوير الحراري لحمام سباحة
تحديد منطقة الرياح وتأثيراتها حتى السقف
دراسة التصوير الحراري لسقف - دانبالون - قياس الأداء الحراري
تحت السقف، يكون الفرق في الأداء بين الأجزاء القديمة والمجددة ملحوظاً.

نمذجة ثلاثية الأبعاد للهيكل الحالي

نمذجة أنظمة انتشار الهواء الحقيقية باستخدام ديناميكا الموائع الحسابية

أظهرت عمليات المحاكاة الأولية باستخدام ديناميكيات الموائع الحسابية لتدفق الهواء الخارجي العديد من الظواهر المثيرة للاهتمام التي قد تزيد من إمكانات طاقة الرياح . ويؤدي تقييد المقطع العرضي لممر الرياح خلف المبنى إلى إحداث تأثير فنتوري ، مما يزيد من سرعة الرياح المحلية.

بعد هذه الدراسة، تمكنت شركة إيوليوس من اقتراح تصاميم مختلفة مع مراعاة التحديات المعمارية المتنوعة. وقد أدت هذه النتائج إلى عمل معمق مع فرق التصميم لتحقيق أقصى استفادة من هذا التحسن في السرعة المحلية .

نمذجة ثلاثية الأبعاد لحوض سباحة لدراسات الديناميكا الهوائية
الشكل – نموذج دراسة ديناميكا الموائع الحسابية ثلاثي الأبعاد – حوض كبير

مبدأ النفخ في صالة البلياردو

يتم ضمان التحكم في درجة حرارة الهواء في حمام السباحة بواسطة نظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) .

يتم توزيع معدلات التدفق وفقًا لـ DOE HVAC، حيث يتم تحديد كل نقطة إمداد على حدة وربطها بمعدل تدفق الانتشار.

في دراستنا، نفترض أن فوهات التزويد متوازنة. في هذا السياق، يتم تثبيت معدل التدفق بشكل فردي من كل فوهة تزويد، ولا يتم تضمين قنوات نقل الهواء في النموذج (باستثناء مراعاة قناع الهواء داخل حجم الهواء).

التكامل الدقيق لأنظمة البث

يتم تزويد معظم الهواء عبر فتحات تهوية أرضية على طول الجدران الستائرية. يتم الحفاظ على جميع نقاط التزويد الحالية ودمجها في نموذج دراسة ديناميكيات الموائع الحسابية.

نمذجة ديناميكا الموائع الحسابية لتأثيرات الحث لفوهة مخروطية
رسم توضيحي لفوهات النفخ + رسم توضيحي باستخدام ديناميكا الموائع الحسابية

يتم توزيع الهواء عبر فتحات تهوية على طول الجدران الستائرية.

يتم نفخ معظم الهواء عبر شبكات أرضية على طول الجدران الستائرية. يتم الحفاظ على جميع نقاط النفخ الحالية ويتم دمجها في نموذج الدراسة CFD.La يوضح الشكل أدناه تأثيرات خلط الحجم. مجمع لفهمه ، فهو يمثل حركة الهواء في جميع أنحاء قاعة البلياردو.

يسمح لنا توزيع الأنابيب الحالي التالي بفهم حركات الهواء التي تحدث من فتحات التوزيع في الواجهات .

دراسة تأثيرات انتشار الهواء بالقرب من جدار ستاري في حمام سباحة - محاكاة ديناميكا الموائع الحسابية
الشكل - تمثيل أنبوب التدفق لسرعات الهواء - نمذجة الموزعات على طول الزجاج

مبدأ النفخ في صالة البلياردو

دراسة متوسط ​​عمر الهواء

في دراساتنا المختلفة، قام مهندسو EOLIOS بإنشاء سيناريوهات مختلفة لضمان وتعزيز حلول مختلفة تلبي احتياجات العميل.

في مقتطف هذه الدراسة، قمنا بدمج انتشار إضافي إجمالي قدره 20000 م3/ساعة، أي قناتين انتشار تحت الأسقف (وحدة 10000 م3/ساعة).

سيتناول هذا المقتطف المثال المتعلق بإضافة الفوهات الموجهة .

دراسة إعادة تدوير الهواء في حوض السباحة باستخدام محاكاة ديناميكيات الموائع الحسابية - دراسة اختلاط الماء
الشكل - تمثيل أنبوب التدفق لسرعات الهواء
دراسة حركة الهواء الديناميكية الكلية في حوض السباحة
الشكل - تمثيل أنبوب التدفق لسرعات الهواء

دراسة متوسط ​​عمر الهواء

متوسط ​​عمر الهواء هو متوسط ​​الوقت المميز الذي يقضيه الهواء في الحجم المعتبر بين لحظة تزويده بواسطة أنظمة الانتشار ولحظة استعادته بواسطة أنظمة استخراج الهواء.

دراسة متوسط ​​عمر الهواء في حوض السباحة باستخدام محاكاة ديناميكيات الموائع الحسابية
دراسة متوسط ​​عمر الهواء

تحليل التكثيف السطحي

يرتبط التبادل الحراري بالحمل الحراري عبر الجدران بسرعة الهواء السطحي، التي تُحرك عملية التبادل الحراري. في الواقع، ستكون درجة حرارة سطح الجدار الذي يشهد دورانًا للهواء أقرب إلى درجة الحرارة الداخلية للغرفة من درجة حرارة سطح جدار ذي دوران هواء ضعيف جدًا في منطقة راكدة ، حيث تميل درجة حرارته إلى درجة الحرارة الخارجية .

التصوير الحراري - دراسة
الشكل - التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء
دراسة التكثيف في حمام سباحة باستخدام ديناميكيات الموائع الحسابية - نتائج محاكاة ديناميكيات الموائع الحسابية
الشكل - تمثيل درجات حرارة السطح - محاكاة ديناميكا الموائع الحسابية

بالنسبة لكلا الواجهتين، تعمل طبقة الهواء على تدفئة سطح الزجاج على طول الجدار؛ ويرتبط هذا بالانتشار عبر بنوك الهواء لمعالجة الواجهة بشكل مباشر.

يبدو أن نظام الانتشار مصمم لمكافحة آثار الجدران الباردة وتكوّن التكثيف على الواجهات. ومع ذلك، في ظروف الشتاء، بالنسبة لدرجات الحرارة< عند درجة حرارة 5 درجات مئوية، قد تظهر آثار تكثف على سطح السقف. لذلك، بالنسبة للواجهات، يضمن الانتشار معالجة شريط على مستوى النظر بشكل فعال حتى في درجات حرارة خارجية تصل إلى -7 درجات مئوية .

دراسة تكثف الماء على جدار ستائري في حمام سباحة
الشكل - تمثيل أنبوب التدفق لسرعات الهواء

توصل المهندسون إلى أن المناطق الأكثر عرضة للتكثيف هي تلك التي تعاني من ضعف تهوية الطبقة السطحية وتلامس جدارًا معزولًا بشكل ضعيف. وتظهر هذه المناطق عادةً خلف حواجز التهوية (العوارض، والأعمدة، والدعامات، وما إلى ذلك). عند درجة حرارة خارجية تبلغ -7 درجات مئوية، يكشف السقف عن مساحات واسعة مواتية للتكثيف.

تابع في هذا الموضوع

فيديو ملخص الدراسة

Play Video

اكتشف مشاريع أخرى

دراسة CFD لمعرض الحفريات القديمة – MNHN

محمي: التحكم في الراحة تحت سقف زجاجي: محاكاة CFD للردهة

تصميم نظام التدفئة/تكييف الهواء لمصنع أدوية

المركز المائي – هوت دي سين

نموذج أولي – مدخنة تهوية طبيعية

هندسة التكييف – مستودع المعدات الطبية

منتجع شاران باي جان نوفيل

مصنع – توربينات الرياح

غرفة باردة – لايبزيغ

مسبح – مونتروي

غرفة باردة – اختبار الاختراق

تحجيم شفاطات الشفاط في السحب الطبيعي

قصر أومنيسبورتس دي باريس بيرسي