A Comparative Study of Turbulence Model Effects in Numerical Analyzing Flow around the Buildings Having Various Aspect Ratios / Farklı En-Boy Oranlarına Sahip Binaların Etrafındaki Akışın Sayısal Çözümünde Türbülans Modellerinin Etkisinin Karşılaştırmalı Araştırılması

Öz Energy demand is increasing with the rising world population. Energy consumption for heating purposes are very high in our country so energy saving is very important especially in buildings. The outer walls of the buildings which are designed to have a minimal heat loss will reduce fuel consumption and so it will provide economic benefits. In this study, two dimensional numerical analysing of the buildings having a various aspect ratio (AR) were performed for different wind velocities by using different turbulence models. The standard k-ε model, RNG k-ε model and realizable k-ε model were used for modelling the turbulent flow. For these different geometrical situations, velocity vectors on buildings, heat transfer rate from buildings and turbulence models effects on the solution were investigated in detail. It was observed that with the decreasing wind speeds and aspect ratio, the average heat flux of all surfaces of the building increased depending on the convection coefficient. For the all three models used in the study it was seen that the average heat flux on all of the building surfaces increased depending on the heat transfer coefficient. With the decreasing wind velocities and the building aspect ratio. On the condition of AR=1:1, the three models gave very similar results. The results obtained showed differences with the decreasing in the building aspect ratio. The difference between the results was very little in low velocities, but this difference became clear with the increase in the average wind velocity. Depending on AR and the surface of the building, the heat flux-velocity curves gave similar results in all three models.Hızla artan dünya nüfusu ile birlikte enerji kaynaklarına duyulan ihtiyaç giderek artmaktadır. Ülkemizde ısınma amaçlı enerji tüketimi oldukça fazladır. Bu manada özellikle binalarda ısı tasarrufu oldukça önemlidir. Bina dış duvarları üzerindeki akış ve ısı transferinin modellenerek en az ısı kaybı olacak şekilde tasarlanması yakıt tüketimini düşürerek ekonomik kazanç sağlama konusunda son derece etkilidir. Bu çalışmada farkı en-boy oranlarına (EBO) sahip üç bina ele alınarak, bu binaların etrafındaki akış farklı rüzgâr hızları için üç boyutlu olarak modellenmiştir. Türbülans modeli olarak standart k-ε model, RNG k-ε model ve realizable k-ε model ayrı ayrı kullanılmıştır. Bu farklı durumlar için elde edilen binalar üzerindeki hız vektörleri, binalardan meydana gelen ısı transfer miktarları ve kullanılan türbülans modellerinin çözüm üzerindeki etkileri incelenerek değerlendirmeler yapılmıştır. Çalışmada kullanılan üç modelde de rüzgâr hızları arttıkça ve bina en-boy oranları azaldıkça, taşınım katsayısının artışına bağlı olarak binanın tüm yüzeylerindeki ortalama ısı akısının arttığı görülmüştür. Genel olarak, EBO’nun 1:1 olması durumunda üç model de yakın sonuçlar elde edilmiştir. Bina en-boy oranının azalmasıyla elde edilen sonuçlar farklılıklar göstermiştir. Sonuçlar arasındaki fark düşük hızlarda yok denilecek kadar az iken ortalama rüzgâr hızının artması ile bu fark belirginleşmiştir.  EBO’ya ve binanın yüzeyine bağlı olarak ısı akısı-hız değişim eğrileri üç modelde de benzerlik göstermiştir.  

Kaynakça

Ai, Z.T.; Mak, C.M. Potential use of reduced-scale models in CFD simulationsto save numerical resources: Therotical analysisand case studyof flow around an isolated building. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics. 2014; 134, 25-29.

Kaynak Göster

Bibtex @araştırma makalesi { cbayarfbe281616, journal = {Celal Bayar University Journal of Science}, issn = {1305-130X}, eissn = {1305-1385}, address = {}, publisher = {Celal Bayar Üniversitesi}, year = {2016}, volume = {12}, pages = {585 - 595}, doi = {10.18466/cbayarfbe.281616}, title = {A Comparative Study of Turbulence Model Effects in Numerical Analyzing Flow around the Buildings Having Various Aspect Ratios / Farklı En-Boy Oranlarına Sahip Binaların Etrafındaki Akışın Sayısal Çözümünde Türbülans Modellerinin Etkisinin Karşılaştırmalı Araştırılması}, key = {cite}, author = {Özdoğan, Muhammet and Sungur, Bilal and Namlı, Lütfü and Topaloğlu, Bahattin and Durmuş, Aydın} }
APA Özdoğan, M , Sungur, B , Namlı, L , Topaloğlu, B , Durmuş, A . (2016). A Comparative Study of Turbulence Model Effects in Numerical Analyzing Flow around the Buildings Having Various Aspect Ratios / Farklı En-Boy Oranlarına Sahip Binaların Etrafındaki Akışın Sayısal Çözümünde Türbülans Modellerinin Etkisinin Karşılaştırmalı Araştırılması . Celal Bayar University Journal of Science , 12 (3) , 585-595 . DOI: 10.18466/cbayarfbe.281616
MLA Özdoğan, M , Sungur, B , Namlı, L , Topaloğlu, B , Durmuş, A . "A Comparative Study of Turbulence Model Effects in Numerical Analyzing Flow around the Buildings Having Various Aspect Ratios / Farklı En-Boy Oranlarına Sahip Binaların Etrafındaki Akışın Sayısal Çözümünde Türbülans Modellerinin Etkisinin Karşılaştırmalı Araştırılması" . Celal Bayar University Journal of Science 12 (2016 ): 585-595 <https://dergipark.org.tr/tr/pub/cbayarfbe/issue/25998/281616>
Chicago Özdoğan, M , Sungur, B , Namlı, L , Topaloğlu, B , Durmuş, A . "A Comparative Study of Turbulence Model Effects in Numerical Analyzing Flow around the Buildings Having Various Aspect Ratios / Farklı En-Boy Oranlarına Sahip Binaların Etrafındaki Akışın Sayısal Çözümünde Türbülans Modellerinin Etkisinin Karşılaştırmalı Araştırılması". Celal Bayar University Journal of Science 12 (2016 ): 585-595
RIS TY - JOUR T1 - A Comparative Study of Turbulence Model Effects in Numerical Analyzing Flow around the Buildings Having Various Aspect Ratios / Farklı En-Boy Oranlarına Sahip Binaların Etrafındaki Akışın Sayısal Çözümünde Türbülans Modellerinin Etkisinin Karşılaştırmalı Araştırılması AU - Muhammet Özdoğan , Bilal Sungur , Lütfü Namlı , Bahattin Topaloğlu , Aydın Durmuş Y1 - 2016 PY - 2016 N1 - doi: 10.18466/cbayarfbe.281616 DO - 10.18466/cbayarfbe.281616 T2 - Celal Bayar University Journal of Science JF - Journal JO - JOR SP - 585 EP - 595 VL - 12 IS - 3 SN - 1305-130X-1305-1385 M3 - doi: 10.18466/cbayarfbe.281616 UR - https://doi.org/10.18466/cbayarfbe.281616 Y2 - 2021 ER -
EndNote %0 Celal Bayar Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi A Comparative Study of Turbulence Model Effects in Numerical Analyzing Flow around the Buildings Having Various Aspect Ratios / Farklı En-Boy Oranlarına Sahip Binaların Etrafındaki Akışın Sayısal Çözümünde Türbülans Modellerinin Etkisinin Karşılaştırmalı Araştırılması %A Muhammet Özdoğan , Bilal Sungur , Lütfü Namlı , Bahattin Topaloğlu , Aydın Durmuş %T A Comparative Study of Turbulence Model Effects in Numerical Analyzing Flow around the Buildings Having Various Aspect Ratios / Farklı En-Boy Oranlarına Sahip Binaların Etrafındaki Akışın Sayısal Çözümünde Türbülans Modellerinin Etkisinin Karşılaştırmalı Araştırılması %D 2016 %J Celal Bayar University Journal of Science %P 1305-130X-1305-1385 %V 12 %N 3 %R doi: 10.18466/cbayarfbe.281616 %U 10.18466/cbayarfbe.281616
ISNAD Özdoğan, Muhammet , Sungur, Bilal , Namlı, Lütfü , Topaloğlu, Bahattin , Durmuş, Aydın . "A Comparative Study of Turbulence Model Effects in Numerical Analyzing Flow around the Buildings Having Various Aspect Ratios / Farklı En-Boy Oranlarına Sahip Binaların Etrafındaki Akışın Sayısal Çözümünde Türbülans Modellerinin Etkisinin Karşılaştırmalı Araştırılması". Celal Bayar University Journal of Science 12 / 3 (Aralık 2016): 585-595 . https://doi.org/10.18466/cbayarfbe.281616
AMA Özdoğan M , Sungur B , Namlı L , Topaloğlu B , Durmuş A . A Comparative Study of Turbulence Model Effects in Numerical Analyzing Flow around the Buildings Having Various Aspect Ratios / Farklı En-Boy Oranlarına Sahip Binaların Etrafındaki Akışın Sayısal Çözümünde Türbülans Modellerinin Etkisinin Karşılaştırmalı Araştırılması. Celal Bayar Univ J Sci. 2016; 12(3): 585-595.
Vancouver Özdoğan M , Sungur B , Namlı L , Topaloğlu B , Durmuş A . A Comparative Study of Turbulence Model Effects in Numerical Analyzing Flow around the Buildings Having Various Aspect Ratios / Farklı En-Boy Oranlarına Sahip Binaların Etrafındaki Akışın Sayısal Çözümünde Türbülans Modellerinin Etkisinin Karşılaştırmalı Araştırılması. Celal Bayar University Journal of Science. 2016; 12(3): 585-595.
IEEE M. Özdoğan , B. Sungur , L. Namlı , B. Topaloğlu ve A. Durmuş , "A Comparative Study of Turbulence Model Effects in Numerical Analyzing Flow around the Buildings Having Various Aspect Ratios / Farklı En-Boy Oranlarına Sahip Binaların Etrafındaki Akışın Sayısal Çözümünde Türbülans Modellerinin Etkisinin Karşılaştırmalı Araştırılması", Celal Bayar University Journal of Science, c. 12, sayı. 3, ss. 585-595, Ara. 2017, doi:10.18466/cbayarfbe.281616

21672 12520

Arşiv