Математическое моделирование Ледовой Арены
При проектировании Ледовых арен перед проектировщиками встает сложная задача: с одной стороны, обеспечить сохранность и высокое качество ледового покрытия, с другой– комфортные условия для зрителей. Для этого необходимо поддерживать значительно отличающиеся параметры микроклимата в едином объеме. Наиболее частые проблемы в объектах такого типа – это подтаивание льда и образование тумана над ледовой площадкой.
В данной работе проведен расчет воздухораспределения и полей температуры воздуха, влажностных полей и полей углекислого газа в объеме Ледовой Арены. Для этого была построена имитационная модель Ледовой Арены с несколькими вариантами воздухораспределения.
Результаты моделирования Ледовой Арены позволили проанализировать различные схемы воздухораспределения, в частности рассмотреть варианты подачи приточного воздуха в зону ледового поля, выбрать наиболее удачное проектное решение. Расчет воздухораспределения одного из вариантов проектного решения (Вариант 1) показал, что струи из сопловых воздухораспределителей, обслуживающих ледовое поле, пробивают естественную «холодную подушку» и доставляют теплый воздух непосредственно к ледовой поверхности. На практике это приведет к появлению характерных «луж» на льду.
В результате корректировки параметров на притоке в имитационной модели Ледовой Арены эта проблема была решена (Вариант 2). Расчет воздухораспределения показал, что сопла, обслуживающие ледовое поле, работают удовлетворительно. Не доходя 4 метров до ледового поля основная масса подаваемого через них воздуха разворачивается, ассимилируя избыточную влажность над полем. Это наглядно видно на полях температуры воздуха и скоростных полях.
В третьем варианте имитационной модели Ледовой Арены отсутствует подача воздуха соплами в зону ледового поля. Расчет воздухораспределения в этом случае показал, что над полем (примерно до высоты 2 м) формируется естественная холодная подушка. Подвижность воздуха в центральной части арены оказывается достаточно низкая. Параметры воздуха в зоне ледового поля оказываются близкими к полученным для Варианта 2.
Поля температуры воздуха полученные в результате моделирования Ледовой Арены показывают на сколько удается отделить зону ледового поля от зоны зрителей.
