Аналітичний опис розширення плоских напівобмежених струмин

Abstract

Ефективність формування мікроклімату будівель і споруд залежить від рішень організації повітрообміну. Одним з вирішальних факторів, які впливають на ефективність повітрообміну, є розвиток вентиляційних струминних течій. При цьому широко застосовується настилання струминних течій на поверхні огороджувальних конструкцій (напівобмежені струмини). У роботі отримано закономірності розвитку плоских напівобмежених струмин на підставі геометричного та кінематичного аналізу великомасштабної вихрової структури. Для цього побудовано схему турбулентної макроструктури у вигляді пелени дотичних великомасштабних вихорів (клубів) у межах струминного примежового шару. Прийнято припущення, що в зовнішній частині міжклубного шару реалізується лише підтікання навколишнього середовища до струмини перпендикулярно до напрямку її руху. В такому разі при русі клуба струмина має спожити весь об’єм, який клуб займає на своєму шляху. Реалізація такої моделі найбільш ефективна у САПР, яка дозволяє автоматично з високою точністю визначати площі складних фігур. Щоб отримати чотири точних знаки тангенса кута розширення струмини достатньо шести ітерацій. Отримані результати збігаються з відомими дослідними даними Г. Н. Абрамовича, що дозволяє стверджувати адекватність отриманих результатів. Також проведено аналогічні розрахунки за уточненою гіпотезою І. А. Шепелева, яка дозволяє вилучити пристінний примежовий шар з розгляду. Уточнення гіпотези полягає в тому, що струминний примежовий шар слід умовно розтягнути до поверхні настилання. Різниця результатів знаходиться в межах 1 %, що дозволяє рекомендувати таку гіпотезу для практичного вжитку.