ASHRAE - American Society of Heating@ Refrigerating and Air-Conditioning Engineers@ Inc.
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RESUMEN Este artículo describe la investigación experimental y numérica de los flujos de aire en una habitación ventilada a gran escala. Se utilizó la velocimetría volumétrica de seguimiento de rayas de partículas (VPSTV) para medir los tres componentes espaciales de las velocidades del aire con tres velocidades de ventilación: 3 ach @ 8,6 ach @ y 19,5 ach (cambio de aire por hora). También se informó la longitud de reinserción y la longitud de penetración del chorro medidas con siete velocidades de ventilación diferentes que van desde 3 ach hasta 100 ach. Los datos obtenidos de los experimentos se utilizaron para validar diferentes modelos numéricos, incluidos modelos de turbulencia basados en el método Reynolds-Promedio Navier-Stokes (RANS) y la simulación de grandes remolinos (LES) con modelo de subred dinámica. Se observó que se formó un vórtice de recirculación central primario en el medio de la habitación y que existía un pequeño vórtice secundario cerca de la esquina inferior izquierda. Los tamaños y posiciones de los dos vórtices variaron con las tasas de ventilación: el vórtice central se volvió más lleno y se movió hacia el centro de la habitación con tasas de ventilación crecientes; por otro lado @ el vórtice secundario se hizo más pequeño y se movió hacia la esquina inferior izquierda. La longitud de reinserción y la longitud de penetración del chorro mostraron una fuerte dependencia de las tasas de ventilación y se volvieron relativamente constantes una vez que la tasa de ventilación alcanzó un valor umbral de 19,5 ach. El LES generó las mejores predicciones para las tres tasas de ventilación, mientras que las predicciones del modelo de estrés de Reynolds (RSM) fueron las más cercanas a las mediciones entre los modelos RANS. El resultado del estudio permitirá a los científicos obtener una mejor comprensión de los flujos de aire y será útil para diseñar mejores sistemas de ventilación que mejorarán la calidad del aire y la salud humana en entornos interiores, como oficinas, cabinas de aviones y otros entornos de trabajo.