ЗМІНА СТАНУ ПОВІТРЯ В ПРИМІЩЕННІ ПІД ВПЛИВОМ ТЕПЛА, ВОДЯНОЇ ПАРИ ТА СО2, ЩО ВИДІЛЯЮТЬСЯ МОДЕЛЛЮ ЛЮДИНИ ТА ПРИПЛИВНО-ВИТЯЖНОЮ ВЕНТИЛЯЦІЙНОЮ УСТАНОВКОЮ

Анотація

У роботі продовжується розробка математичної моделі процесу дихання з урахуванням особливостей тепломасообміну людини та навколишнього середовища, зокрема, виділення діоксиду вуглецю, водяних парів та тепла. Отримані оцінки забруднення повітря в ізольованому приміщені з використанням моделі одягненої людини. Враховується час перебування людини в приміщенні та кількість людей. На основі цих оцінок розв’язано обернену задачу вентиляції для приміщення, тобто вивчено процес доведення попередньо забрудненого повітря до нормативних параметрів. Моделювалися зміни стану параметрів повітря та вплив на це: – моделі одягненої людини; – припливної системи вентиляції (тобто надходження СО2, водяного пару, тепла атмосферного повітря); – витяжної системи вентиляції (тобто видалення з повітряного середовища вуглекислого газу, зниження вологості, охолодження повітря). Вивчається схема вентиляції, коли подання відбувається зверху приміщення, а відбір – знизу біля підлоги. Застосування числового моделювання ANSYS CFD (Computational Fluid Dynamics) на основі рівнянь неперервності та усереднених рівнянь Рейнольдса-Нав’є-Стокса RANS (Reynolds-Averaged Navier-Stokes) дало такі результати: – розв’язана обернена задача вентиляції – для попередньо забрудненого досліджуваного простору приміщення розглянута взаємодія систем «одягнена людина та припливно-витяжна вентиляційна установка, що працює»; – виконано моніторинг та візуалізацію зміни концентрації вуглекислого газу СО2, температури та відносної вологості в приміщені залежно від часу роботи вентиляційної установки та висоти приміщення; – порівняно ефективність роботи прийнятої схеми обміну повітря в приміщені для узгодження його характеристик з вимогами нормативних документів. Динаміка засвоєння надлишкового тепла, вологості та вуглекислого газу (СО2) дала змогу оцінити ефективність роботи вентиляційних систем і спрогнозувати підвищення їх енергоефективності при доведені параметрів повітря до нормативних значень. Зміни повітряного середовища характерні для приміщень з механічною припливно-витяжною вентиляцією.