Anlık enerji dengesi modeli ile ısıl konfor şartlarının simülasyonu

İnsanlar farklı şartlara sahip bir ortama girdiğinde vücut denetim mekanizmalarını devreye sokarak bazı tepkiler verir. Bu tepkiler ortamın durumuna göre vazomotor, terleme, titreme şeklinde gerçekleşir. Bu esnada vücuttan çevreye olan ısı ve kütle transferi miktarı sürekli olarak değişir. Vücuttaki fizyolojik tepkileri ve vücuttan çevreye olan ısı ve kütle transferi miktarını hesaplamak oldukça karmaşık ve zordur. Bu nedenle hata yapma ihtimali yüksektir. Bu çalışmada, vücut ile çevre arasındaki ısı ve kütle transferi hesabı ve ortamın ısıl konfor seviyesinin tespiti için gerekli prosedür tanıtılarak mühendislik uygulamalarında kullanıcıya kolaylık sağlayacak bir bilgisayar programı geliştirilmiştir. Hazırlanan bilgisayar programı, ısıl konforla ilgili gerekli çevresel ve kişisel parametrelerin girilmesinin ardından anlık enerji dengesi modeliyle vücuttan olan ısı ve kütle transferini ve ortamın ısıl seviyesini belirlemektedir. Program, bir görsel programlama dili olan Delphi 7 ile hazırlanmıştır. Program yardımıyla, vücuttan çevreye olan taşınım, ışınım, buharlaşma ve solunum yoluyla olan ısı kayıpları, terleme, titreme, kan akışı değerleri ve konfor algısında kullanılan ölçütlerin zamanla değişimi hesaplanabilmektedir.

Simulation of thermal comfort with transient energy balence model

Human body shows some reactions via control mechanisms when entering variously conditioned ambient. These reactions are vasomotor, sweating and shivering in respect to ambient conditions. Meanwhile heat and mass transfer from body to environment changes continuously. To calculate the physiological reactions and the heat and mass transfer from body to environment is complicated and difficult. Therefore there is a great risk of making mistake. in this study a procedure for defınition of thermal comfort level is established. in the model, heat and mass transfer betvveen the body and environment is simulated. Also a user-friendly computer program was developed for engineering applications. The environmental and personal thermal factors are the inputs of the program. Outputs are heat and mass transfer rates and thermal comfort level of the ambient at transient conditions. The computer program has been developed in Delphi 7 visual programming language. Convective, radiative, evaporative and respiration heat losses, sweating, shivering, blood flow rate and the indices used for thermal comfort sensation parameters can be calculated by using this programme.

PDF

___

1. ASHRAE handbook – Fundamentals, chapter 8. Atlanta: American Society of Heating, Refrigeration and Air-Conditioning Engineers. 29p. 1989.
2. F.M. Butera, Chapter 3 - Principles of thermal comfort, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2, 39-66, 1998.
3. E.E. Chaffee and E.M. Greisheimer, Basic Physiology and Anatomy, J.B. Lippincott Comp., Philadelphia, Montreal, 1964.
4. Y. Çengel and M.A. Boles, Thermodynamics: an Engineering Approach, Fourth edition, McGraw-Hill Companies, 1989.
5. T. Öktem, E. Özdoğan ve N. Seventekin, Soğuk iklim giysilerindeki son gelişmeler, Levazım Maliye Sempozyumu, 17-21, 2000.
6. E.A. McCullough, B.W. Jones and T.A. Tamura, Data base for determining the evaporative resistance of clothing, ASHRAE Transactions, 95, 2, 316-328, 1989.
7. İ. Horuz ve A. Yiğit, Isıl konfor modellerinin incelenmesi ve karşılaştırılması, 10. Ulusal Isı Bilimi ve Tekniği Kongresi, 613-622, 1995.
8. A. Yiğit, The computer-based human thermal model, Int. Comm. Heat Mass Transfer, 25, 7, 969-977, 1998.