การศึกษาพฤติกรรมการไหลของอากาศผ่านอาคารผนังสองชั้น

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาอิทธิพลของความเข้มรังสีอาทิตย์ ความกว้างของช่องระบายอากาศและขนาดของช่องเปิดอากาศทั้งขาเข้าและออกจากผนังอาคารสองชั้น ที่มีต่อการกระจายตัวของอุณหภูมิและความเร็วของอากาศ โดยใช้เทคนิคคำนวณพลศาสตร์ของไหล ผนังอาคารสองชั้นที่ทำการศึกษามีช่องเปิดอากาศขาเข้าอยู่ที่ด้านบนและขาออกอยู่ที่ด้านล่างของผนังอาคารชั้นในโดยกำหนดให้ผนังชั้นในมีอุณหภูมิคงที่เท่ากับอุณหภูมิห้อง ส่วนผนังชั้นนอกกำหนดให้ได้รับความเข้มรังสีอาทิตย์ในปริมาณที่สม่ำเสมอ ซึ่งเมื่ออากาศที่ไหลเข้าทางช่องเปิดด้านล่างได้รับปริมาณฟลักซ์ความร้อนจากการนำผ่านผนังอาคารชั้นนอก จะส่งผลให้อากาศลอยตัวสูงขึ้นออกทางช่องเปิดด้านบน จากการศึกษาพบว่า ความเร็วและอุณหภูมิของอากาศภายในช่องระบายอากาศมีค่าเพิ่มขึ้นตามความเข้มรังสีอาทิตย์แต่ความเร็วอากาศที่ขอบผนังมีค่าเป็นศูนย์เนื่องจากความฝืดของผนังอาคารและความหนืดของอากาศ อีกทั้งการเพิ่มขนาดของช่องระบายอากาศส่งผลต่อการลดลงของค่าความเร็วอากาศเป็นอย่างมากเนื่องจากแรงลอยตัวมีค่าต่ำลง และการเพิ่มขนาดของช่องเปิดอากาศที่ผนังชั้นในส่งผลให้ค่าความเร็วอากาศสูงขึ้นแต่อุณหภูมิอากาศมีค่าลดต่ำลงเนื่องจากอัตราการไหลเชิงมวลของอากาศมีค่าสูงขึ้น