This note deals with the heat conduction issue in biperiodic composites made of two different materials. To consider such a nonuniform structure, the equations describing the behavior of the composite under thermal (Robin) boundary conditions were averaged by using tolerance modelling. In this note, the process of creating an algorithm that uses the finite difference method to deal with averaged model equations is shown. This algorithm can be used to solve these equations and find out the temperature field distribution of a biperiodic composite.
W artykule przedstawiono analizę parametrów komfortu cieplnego w pomieszczeniu przeznaczonym do pracy biurowej i użytkowanego w okresie dnia. Dla celów badania opracowano modele węzłowe przepływu powietrza w pomieszczeniu z podziałem na objętości skończone. Założono idealne utrzymanie temperatury powietrza w strefie wlotu (na poziomie 20 o C) oraz jego dystrybucję w pomieszczeniu z uwzględnieniem konwekcji naturalnej. Przeanalizowano 4 konfiguracje rozmieszczenia otworów wlotowych i wylotowych. Graficznie zilustrowano układ wlotów i wylotów oraz ścieżki przepływu powietrza w pomieszczeniach. Dla poszczególnych przypadków wyznaczono parametry PMV i PPD dla dwóch wybranych stref odpowiadających możliwemu usytuowaniu człowieka w pozycji pracy przy biurku: pośrodku pomieszczenia oraz przy oknie. Ponadto przedstawiono zmianę temperatury powietrza wewnętrznego w czasie dla wybranego okresu. Wyniki przeprowadzonej symulacji pozwoliły na stwierdzenie, że komfort termiczny w pomieszczeniu został zachowany dla każdego z rozpatrywanych wariantów.Słowa kluczowe: wentylacja mechaniczna, przepływ powietrza, temperatura wewnętrzna, komfort cieplny, symulacja
WprowadzenieKomfort cieplny ma wpływ na samopoczucie i zdolność wykonywania czynności, a także na zdrowie użytkowników i ich podatność na różne choroby [8]. Dlatego też spełnienie jego podstawowych kryteriów jest niezwykle ważne, zwłaszcza w pomieszczeniach przeznaczonych do pracy. Pomieszczenia biurowe przeznaczone są do pracy umysłowej wykonywanej w pozycji siedzącej, zazwyczaj w jednym miejscu. Pracownik znajduje się wtedy pod wpływem oddziaływania środowiska wewnętrznego czasie nawet kilkunastu godzin. Na przestrzeni ostatnich kilkudziesięciu lat powstało wiele modeli do określania komfortu cieplnego [3]. Podstawowym i najczęściej stosowanym jest model zaproponowany przez Fangera [4], w którym dokonuje jej się na podstawie wskaźnika PMV (Predicted Mean Vote), określającego średnią przewidywaną ocenę komfortu. Wskaźnik PMV jest funkcją zmiennych środowiskowych, takich jak: temperatura powietrza, średnia temperatura promieniowania, prędkość ruchu powietrza oraz ciśnienie pary wodnej, a także zmiennych fizjologicznych: poziomu aktywności i izolacyjności termicznej odzieży. Drugim sposobem oceny komfortu opracowanym przez Fangera jest wskaźnik PPD (Predicted Percentage of Dissatisfied). Określa on udział osób niezadowolonych z warunków panują-cych w pomieszczeniu i jest wyrażony w procentach. Warunki panujące w pomieszczeniu można uznać za komfortowe, jeżeli wartość wskaźnika PMV zawiera się w przedziale -0,5
Among composites, we can distinguish periodic structures, biperiodic structures, and structures with a functional gradation of material properties made of two or more materials. The selection of the composite’s constituent materials and the way they are distributed affects the weight of the composite, its strength, and other properties, as well as the way it conducts heat. This work is about studying the temperature distribution in composites, depending on the type of component material and its location. For this purpose, the Tolerance Averaging Technique and the Finite Difference Method were used. Differential equations describing heat conduction phenomena were obtained using the Tolerance Averaging Technique, while the Finite Difference Method was used to solve them. In terms of results, temperature distribution plots were produced showing the effect of the structure of the composite on the heat transfer properties.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.