Совершенствование методов расчета и конструирования механических систем вентиляции сниженной энергоёмкости

Цель: разработка, с использованием методов вычислительной гидроаэродинамики, основ расчета и конструирования вентиляционных сетей, обеспечивающих снижение энергоемкости и повышение эффективности улавливания загрязняющих веществ системами вентиляции. Разработано и расчетно-экспериментально обосновано направление энергосбережения систем вентиляции за счет профилирования элементов сетей воздуховодов по найденным в численном и натурном экспериментах границам вихревых зон в местах резкого изменения направления воздушного потока. Создана методология разработки элементов систем вентиляции с пониженной энергоемкостью, за счет снижения их сопротивления путем профилирования их острых кромок или установки профилирующих вставок по очертаниям вихревых зон, найденным на основе численных исследований. Обосновано использование очертаний вихревых зон, полученных из двумерного численного моделирования, для профилирования трехмерных фасонных деталей. Определены зависимости сопротивления профилированных фасонных деталей от их геометрических размеров и соотношения расходов протекающего воздуха. Разработана численная модель свободно-конвективного течения около вертикальной нагретой пластины. Численно определены зависимости для теплоотдачи, скорости, избыточной температуры и расхода в свободно конвективной струе над горизонтальными пластинами, выступающими и заглубленными относительно окружающей поверхности, от их высоты (глубины). Численно определены зависимости для осевой скорости, угла наклона, профилей скорости в поперечных сечениях струи, кинематического коэффициента приточного отверстия среднего и последнего, находящегося в боковой стенке воздуховода, от его размеров и расхода протекающего воздуха. Очертания для профилирования фасонных деталей и соответствующие зависимости использованы при усовершенствовании систем вентиляции в офисном центре «URBAN» (г. Казань).