ETUDE ET ANALYSE DE PERFORMANCE DE VENTILATION NATURELLE D'UN BATIMENT GENERIQUE ISOLE AU VENT FENETRE ET DIFFERENCES ECHANGEURS DE VENT

Abstract

Ce mémoire présente une étude et analyse de performance de ventilation naturelle d'un bâtiment générique isolé au vent fenêtre et différences échangeurs de vent. Cette étude fournit de nouvelles perspectives qui permettent d'améliorer la conception et le contrôle des éléments de façade utilisables pour améliorer le refroidissement de l'espace à l'aide de la ventilation

naturelle. Pour cela nous avons choisies un bâtiment générique isolé au vent fenêtre avec cinq

configurations différences échangeurs de vent. Nous avons utilisé le logiciel ICEM CFD et

ANSYS CFX pour faire la simulation numérique et le modèle de turbulence que nous avons

utilisé dans cette étude est le modèle de turbulence k- . Les résultats CFD ont été comparés

pour cinq configurations de même surface de fenêtre (Aentrée = Asortie) avec déférentes positions d'ouverture. Les résultats du champ d'écoulement moyenné dans le temps ont été présentés et utilisés pour l'analyse de la structure d'écoulement de diverses configurations de ventilation croisée. Il a été montré que l'écoulement dans les bâtiments à ventilation croisée est complexe, en particulier à proximité des entrées et des sorties où se produisent une accélération ou une décélération soudaine (grands gradients de vitesse).

Mots clés: Ventilation croisée, Positions d'ouverture, modèle de turbulence k-, dynamique, ANSYS CFX.

Abstract :

This thesis presents a study and analysis of the natural ventilation performance of a generic window wind-insulated building and differences in wind exchangers. This study provides new perspectives for improving the design and control of facade elements that can be used to improve space cooling using natural ventilation. For this we have chosen a generic window wind insulated building with five different wind exchanger configurations. We used the software ICEM CFD and ANSYS CFX to do the numerical simulation and the turbulence model which we used in this study is the k- turbulence model. The CFD results were compared for five configurations of the same window area (Ainput = Aout) with deference to the open positions. The time averaged flow field results were presented and used for the analysis of the flow structure of various cross ventilation configurations. Flow in cross-ventilated buildings has been shown to be complex, especially near entrances and exits where sudden acceleration or deceleration (large speed gradients) occurs.

Keywords: Cross ventilation, Opening positions, k- turbulent model, dynamics, ANSYS CFX.

ملخص

تقدم هذه الأطروحة دراسة وتحليل أداء التهوية الطبيعية لمبنى عام معزول بالرياح في النافذة واالختالفات في مبادلات الرياح. تقدم هذه الدراسة منظورات جديدة لتحسين التصميم والتحكم في عناصر الواجهة التي يمكن استخدامها لتحسين تبريد المساحات باستخدام التهوية الطبيعية. لهذا اخترنا نافذة عامة معزولة بالرياح مع خمسة تكوينات مختلفة لمبادل الرياح. استخدمنا برنامج ICEM CFD و ANSYS CFX لإجراء المحاكاة العددية ونموذج الاضطراب الذي استخدمناه في هذه الدراسة هو نموذج k- المضطرب. تمت مقارنة نتائج CFD لخمس تكوينات لنفس منطقة النافذة )مساحة نافذة المدخل تساوي المخرج( مع مراعاة المواضع المفتوحة. تم تقديم نتائج مجال التدفق المتوسط الزمني واستخدامها لتحليل بنية التدفق لمختلف تكوينات التهوية المتقاطعة. لقد ثبت أن التدفق في المباني ذات التهوية المتقاطعة معقد ، لا سيما بالقرب من المداخل والمخارج حيث يحدث تسارع أو تباطؤ مفاجئ )تدرجات سرعة كبيرة(.

الكلمات الرئيسية تهوية متقاطعة، بناء، نموذج مضطرب k-e) )، نموذج مضطرب((k-w SST ، ديناميكي، برنامج (ANSYS CFX)