Lepsze symulacje budynków z wentylacją naturalną
Pomiar wydajności wentylacji ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia komfortu cieplnego, obniżenia zużycia energii oraz ograniczenia emisji zanieczyszczeń w budynkach. Zadanie to jest trudniejsze w przypadku budynków z wentylacją naturalną, ze względu na dynamiczny i złożony przepływ powietrza powodowany przez wiatr i zjawisko wyporu wywołane różnicami temperatur. Celem projektu HNVR-CALCULATOR (Handy natural ventilation rate calculator based on computational fluid dynamics) było opracowanie łatwej w obsłudze metody symulacji komputerowej dynamiki płynów (CFD), umożliwiającej uzyskiwanie informacji na temat wydajności wentylacji naturalnej w budynkach. Partnerzy projektu stworzyli zautomatyzowane narzędzie symulacyjne przeznaczone dla rolników i specjalistów spoza sektora CFD, uwzględniające konfiguracje budynków i systemów wentylacyjnych oraz zewnętrzne warunki wietrzne. Narzędzie o nazwie SYS ("simulate yourself") wyposażono w przyjazny użytkownikowi interfejs graficzny oraz interaktywny moduł wizualizacji 3D. Wszystkie moduły SYS są zautomatyzowane i pozwalają na kontrolowanie jakości każdego z procesów. Ważną zaletą narzędzia SYS jest to, że powstało ono w oparciu o bezpłatny kod open-source. Program SYS i jego dokumentację można znaleźć na stronie internetowej projektu. Do walidacji narzędzia CFD użyto eksperymentów w tunelu aerodynamicznym. Pokazały one, że prędkości powietrza przewidywane przez narzędzie CFD zgadzają się z pomiarami dokonanymi w tunelu aerodynamicznym. Zbadano też wpływ różnej wielkości oczek i modeli turbulencji na wyniki symulacji. Program SYS umożliwi osobom niebędącymi specjalistami w dziedzinie CFD korzystanie z informacji o parametrach aerodynamicznych do realizacji celów biznesowych i naukowych. Uczestnicy projektu HNVR-CALCULATOR chcieliby, aby ich prace były wykorzystywane w różnych dziedzinach. Chodzi tu między innymi o badania nad warunkami hodowli zwierząt w gorącym klimacie, wraz z możliwościami ograniczenia zużycia energii. SYS może służyć również do prognozowania rozprzestrzeniania się infekcji między budynkami i w obrębie miast w następstwie ataku bioterrorystycznego.
Słowa kluczowe
Komputerowa dynamika płynów, budynki z wentylacją naturalną, HNVR-CALCULATOR, trójwymiarowa wizualizacja interaktywna, tunel aerodynamiczny, bioterroryzm
