Etude expérimentale et numérique des performances de ventilation naturelle d'un capteur à vent

Abstract

In the context of climate change, it is necessary to find ways to cool buildings using natural and passive techniques. The windcatcher is a traditional device for natural ventilation capable of reducing energy consumption in buildings and improving indoor air quality. In this work, the performance of the windcatcher system in a room is studied, considering the natural convection due to temperature differential in the room and the forced convection by wind entering the windcatcher. The traditional windcatcher is also tested with several modifications to the outlet design. The goal is to provide a model that enhances performance and avoids compromises in the design of traditional windcatchers. An experimental model incorporating a windcatcher into a single-piece building was also

Cette étude se concentre sur l'utilisation du capteur à vent, un dispositif traditionnel de ventilation naturelle, dans le contexte du réchauffement climatique. Le capteur à vent a le potentiel de réduire la consommation d'énergie des bâtiments et d'améliorer la qualité de l'air intérieur. Les chercheurs examinent les performances de ce système dans une chambre, en prenant en compte les mécanismes de convection naturelle causés par les différences de température dans la pièce, ainsi que la convection forcée due au vent qui entre dans le capteur. Ils testent également un modèle traditionnel de capteur à vent avec diverses modifications apportées à la conception de la sortie d'air. L'objectif est de proposer un modèle qui optimise les performances et évite les compromis lors de la conception de capteurs à vent traditionnels. De plus, les chercheurs ont étudié un modèle expérimental intégrant un capteur à vent dans un bâtiment monobloc. Enfin, la modélisation CFD (Dynamique des Fluides Numérique) sera utilisée pour calculer le débit d'air aspiré par le capteur à vent en fonction des différentes modifications apportées à la sortie d'air.

تركز هذه الدراسة على استخدام مجمع الرياح، وهو جهاز تهوية طبيعي تقليدي، في سياق ظاهرة الاحتباس الحراري. يتمتع مستشعر الرياح بالقدرة على تقليل استهلاك الطاقة في المبنى وتحسين جودة الهواء الداخلي. ويقوم الباحثون بدراسة أداء هذا النظام في الغرفة، مع الأخذ في الاعتبار آليات الحمل الحراري الطبيعي الناتج عن اختلافات درجات الحرارة في الغرفة، وكذلك الحمل الحراري القسري بسبب دخول الرياح إلى المستشعر. كما أنهم يختبرون نموذجًا تقليديًا لمستشعر الرياح مع تعديلات مختلفة على تصميم منفذ الهواء. الهدف هو توفير نموذج يعمل على تحسين الأداء وتجنب التنازلات عند تصميم أجهزة استشعار الرياح التقليدية. بالإضافة إلى ذلك، درس الباحثون نموذجًا تجريبيًا يدمج مستشعر الرياح في مبنى مكون من كتلة واحدة. أخيرًا، سيتم استخدام نمذجة CFD (ديناميكيات الموائع الحسابية) لحساب معدل تدفق الهواء الذي يمتصه مستشعر الرياح بناءً على التعديلات المختلفة التي تم إجراؤها على مخرج الهواء.