Математическое моделирование в рамках проектирования Ледовой арены
Объект исследования: основной зал многофункциональной ледовой арены на 15 000 зрителей, г. Екатеринбург.
Проектирование систем вентиляции и кондиционирования крытых ледовых арен осложнено необходимостью поддержания существенно отличающихся значений параметров воздуха в зоне ледового поля и в зоне нахождения зрителей. Заполненные зрительские трибуны приводят к формированию свободно-конвективных потоков теплого воздуха настолько мощных, что они начинают определять глобальную циркуляцию воздуха во всем объеме чаши. При этом создается угроза попадания теплого влажного воздуха в зону ледового поля, что является недопустимым (подтаивание льда, искривление его поверхности, образование тумана над ледовым полем).
Целью моделирования воздушных потоков в ледовой арене являлось:
1. с помощью методов вычислительной гидродинамики рассчитать распределение параметров микроклимата по объему помещения ледовой арены при исходных проектных решениях по воздухораспределению, в частности, выполнить моделирование параметров микроклимата у ледового поля.
2. в случае обнаружения зон с отклонением параметров микроклимата от требуемых значений совместно с Заказчиком разработать корректировки к проектному решению и подтвердить их эффективность повторным моделированием арены.
В рамках моделирования воздушных потоков в ледовой арене было проведено исследование для двух основных режимов эксплуатации зала: режим «Хоккей» и режим «Концерт».
На основе результатов моделирования арены, в т.ч. моделирования параметров микроклимата у ледового поля, были выполнены серии последовательных корректировок проектных решений и получены итоговые проектные решения, обеспечивающие требуемые параметры микроклимата по объему помещения ледовой арены.