CFD анализ перетока выбросного воздуха при обтекании ветром

Современная практика проектирования уникальных зданий требует особого подхода. Поэтому цена математического моделирования не являлась для заказчика препятствием в выполнении качественного проекта.

При анализе проекта воздухораспределения для строящегося аэровокзала в г. Симферополь специалистами компании была обнаружена потенциальная опасность перетекания части выбросного воздуха в воздухозаборные решетки. Для решения данной проблемы были использованы методы математического моделирования (CFD анализ). Моделирование было проведено для различных вариантов погодных условий, при CFD анализе учитывались преобладающие направления ветра для места строительства и прилегающая застройка. Расчеты обтекания ветром проведены для теплого и холодного периода года. В результате было выявлено, что существует опасность затекания отработанного воздуха, и получено среднее процентное содержание выбросного воздуха на входе в воздухозаборные решетки.

Расчеты показали, что при обтекании ветром здания, для зимы перетекание выбросного воздуха на заборные решетки не происходит в силу «всплывания» теплого выбросного воздуха вверх. Для летнего периода года процентное содержание выбросного воздуха в сечении воздухозаборной решетки превышало 20% для некоторых направлений ветра.

В целях снижение концентрации выбросного воздуха на заборных решетках по результатам CFD анализа были предложены несколько модификаций выбросной камеры, которые показали разную степень эффективности.

При этом все рассмотренные модификации привели к снижению процента перетекаемого на заборные решетки выбросного воздуха. Наибольшее сокращение показали модификация №1 (ламели решеток направлены вверх) и модификация №3 (перенос выбросных решеток в пол венткамеры).

В процессе обсуждения с проектной организацией стало понятно, что установка выбросных решеток в пол венткамеры приведет к попаданию «теплого» и «влажного» воздуха на поверхность земли и будет вызывать наледь в холодный период года.

Модификация №1 из-за направленных вверх ламелей решетки приведет к попаданию капель дождя в выбросную камеру и, следовательно, необходимо будет предусмотреть мероприятия по отводу осадков.

Таким образом, по результатам CFD анализа обтекания ветром здания была рекомендована модификация №1. Дополнительно рекомендовалось проведение мероприятий по установке небольшого козырька над выбросной камерой и отводу осадков из неё.

Попадание выбросного воздуха в приточные системы снижает энергоэффективность системы вентиляции. Это связано с тем, что в системе вентиляции применяется регулирование расхода воздуха по датчикам СО2. То есть расход и соответственно энергопотребление снижается, когда воздух на притоке чистый. Таким образом данная работа позволит сэкономить на эксплуатационных расходах, и цена математического моделирования окупится очень быстро.