СРАВНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ ТЕМПЕРАТУР И СКОРОСТЕЙ В ПОМЕЩЕНИИ ЛЕКТОРИЯ В ПРОГРАММАХ «STAR-CCM+» И «ЛОГОС»

​АННОТАЦИЯ

В современных условиях моделирование параметров микроклимата в помещениях становится неотъемлемой частью проектирования и эксплуатации зданий. Оно позволяет оценить комфортные условия для пребывания людей, а также оптимизировать энергопотребление. Особую значимость такие исследования приобретают в помещениях с высокой плотностью людей, таких как лекционные аудитории, где точное прогнозирование температурных полей и воздушных потоков играет важную роль для обеспечения комфортного пребывания.

Ключевые слова: моделирование; „STAR-CCM+“; „Логос“.

Введение

Для численного моделирования параметров микроклимата используются различные программные комплексы. Среди них „STAR-CCM+“ и „Логос“ занимают важное место благодаря широким возможностям для расчета тепловых процессов и аэродинамических характеристик. Однако каждая из программ имеет свои особенности, как в подходах к решению задач, так и в точности и детализации результатов.

Цель исследования – сравнение результатов измерений температурных полей и скоростей воздушных потоков в помещении лектория, полученных с использованием программных комплексов „STAR-CCM+“ и „Логос“. Анализ позволяет выявить особенности каждого программного обеспечения, а также оценить степень их применимости для задач подобного рода.

Постановка задачи

В рамках данного исследования будет рассматриваться модель лектория.

Помещение содержит 2 вытяжных отверстия (1 на рис.), 4 приточных отверстия (2 на рис.) с параметрами приточного воздуха 20 ° С, 150 м³/ч и 6 человек (3 на рис.), которые выступают в качестве источников тепла (70 Вт).

Рисунок 1. Модель лектория

Анализ и сравнение параметров будет производиться визуально с помощью математического моделирования в программах «STAR-CCM+» и «Логос». Для этого необходимо задать физическую модель и граничные условия в обеих программах.

Рисунок 2. Граничные условия в программе «Логос»

Рисунок 3. Граничные условия в программе «STAR-CCM+»

Рисунок 4. Граничные условия в программе «STAR-CCM+» (продолжение)

Рисунок 5. Физическая модель в программе «Логос»

Рисунок 6. Физическая модель в программе «Логос» (продолжение)

Рисунок 7. Физическая модель в программе «STAR-CCM+»

Результаты расчётов

Для каждой модели был произведен расчёт.

Рисунок 8. Поля температур в программе «Логос»

Рисунок 9. Поля температур в программе «STAR-CCM+»

Рисунок 10. Поля скоростей в программе «Логос»

Рисунок 11. Поля скоростей в программе «STAR-CCM+»

Исходя из полученных результатов наглядно видно, что поля температур кардинально различаются.

Анализируя поля температур в программе «Логос», была выдвинута теория о том, что данный программный комплекс содержит ошибку. А именно несмотря на то, что физическая модель имеет параметр гравитация, фактически модель его не учитывает.

Для проверки данной теории была создана вторая модель в программе «STAR-CCM+» с физической моделью, не учитывающей гравитацию.

Рисунок 12. Физическая модель в программе «STAR-CCM+» без учета гравитации

После расчета получен следующий результат.

Рисунок 13. Поля температур в программе «STAR-CCM+» без учета гравитации

Исходя из полученных результатов делаем вывод, что выдвинутая ранее теория полностью подтверждается.

Заключение

В ходе работы было выполнено сравнение результатов моделирования температурных полей и скоростей воздушных потоков в помещении лектория, полученных с использованием программных комплексов „STAR-CCM+“ и „Логос“.

Анализ показал, что программный комплекс Логос имеет ошибку.

Список литературы:

1. ГОСТ 30494-2011 Параметры микроклимата в помещениях – Взамен ГОСТ 30494-96; М.: Изд-во стандартов, 2011.
2. СП 60.13330.2020 Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. – М.: Минстрой России, 2020.