مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

مدلسازی اثرات متقابل تبخیر، احساس حرارتی و غلظت آلاینده کلر در یک استخر شنای سرپوشیده

نویسندگان
1 عضو هیات علمی گروه مهندسی مکانیک دانشگاه بیرجند
2 دانشگاه بیرجند
چکیده
محیط استخرهای سرپوشیده به دلیل رطوبت بالا، دمای زیاد هوا و ترکیبات خطرناک حاوی کلر، محیطی ناسالم به شمار می‌رود.‏‎ ‎بنابراین برای طراحی سیستم تهویه ‏مطبوع در استخرهای سرپوشیده، باید غلظت آلاینده‌ها، رطوبت نسبی و شرایط آسایش حرارتی به طور همزمان مورد توجه قرار گیرد. در تحقیق حاضر، رویکردی جدید برای ‏مدل‌سازی همزمان فرآیند تبخیر آب، سطح غلظت کلر، احساس حرارتی افراد و میدان‌های دما و سرعت در یک استخر سرپوشیده با ابعاد قهرمانی ارائه شده است. در همین ‏راستا، الگوریتمی جدید جهت اعمال شرایط مرزی تطبیقی برای سطح تماس آب و هوا در استخر توسعه یافته است. در استخر مذکور، هوا از طریق دریچه‌های نواری سقفی با ‏دمای 35 درجه سلسیوس، رطوبت نسبی 30 درصد و نرخ تعویض هوای 4 بار در ساعت به محیط وارد می‌شود. نتایج نشان می‌دهد که توزیع پارامترهای دما، رطوبت نسبی ‏و غلظت آلاینده کلر به طور چشمگیری به ارتفاع از سطح استخر وابسته است. به طوری که مقدار متوسط حجمی برای شاخص رطوبت نسبی از کف تا ارتفاع نیم متری، ‏حدود 62% است؛ در حالی که متوسط حجمی رطوبت نسبی در فضای اشغال شده حدود 50% می‌باشد. همچنین نتایج حاکی از آن است که مقدار غلظت آلاینده کلر در ‏فاصله نیم متری از سطح استخر، حدود 60% از مقدار متوسط آن در فضای اشغال شده بیشتر است. ضمن اینکه میدان دما و توزیع شاخص آسایش حرارتی نیز به طور ‏چشمگیری به ارتفاع از سطح استخر وابستگی دارد.‏
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Modeling mutual effects of evaporation, thermal sensation and concentration of chlorine contaminant in an indoor swimming pool

نویسندگان English

Seyed Ali Reza Zolfaghari 1
Seyed Mohammad Hoshmand 2
Ali Foadaddini 2
Peyman Ebrahimi Naghani 2
چکیده English

Due to high humidity, high air temperature and hazardous compounds including chlorine indoor swimming pools are called as ‎unhealthy environment. Therefore, the pollutants’ concentration, relative humidity and thermal comfort conditions must be ‎simultaneously considered in designing the air conditioning systems of indoor swimming pools. In this study, a new approach has been ‎presented for concurrent modeling of water evaporation mechanism, chlorine concentration level, occupants’ thermal sensation and ‎temperature and velocity fields in a championship-size indoor swimming pool. In this regard, a new algorithm has been developed in ‎order to apply adaptive boundary conditions at water-air interface in the pool. In the mentioned pool, the air enters the environment ‎through a linear ceiling diffuser at temperature of 35°C, relative humidity of 30% and air exchange rate of 4 times per hour. The results ‎show that the distribution of temperature, relative humidity and concentration of chlorine contaminant are significantly depending on the ‎height from the water surface. So, the volumetric average of relative humidity from the floor to 0.5m height is about 62%; while the ‎volumetric average of relative humidity in the occupied zone is about 50%. Moreover, results indicate that in the distance of floor to 0.5m ‎height, the mean value of chlorine’s concentration is about 60% larger than its mean value in the occupied zone. Also, the temperature ‎field and distribution of thermal comfort index are significantly dependent to the height.‎

کلیدواژه‌ها English

Air Conditioning
indoor swimming pool
Indoor Air Quality
Thermal Comfort
evaporation modeling