ВЛИЯНИЕ СТРУКТУРЫ ВОЗДУШНОГО ПОТОКА ВНУТРИ ВОЗДУШНЫХ ЗАЗОРОВ НА ОЦЕНКУ ИНТЕРСТИЦИАЛЬНОЙ ФОРМЫ: ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ ПОДХОД

Внутреннее утепление стен является одним из немногих, возможно, единственно осуществимых решений для эффективного снижения теплопотерь через наружные стены зданий, где применение наружного утепления не является вариантом, например, в заповедных зонах. Однако применение этого вмешательства может привести к непреднамеренным последствиям, таким как накопление влаги и рост плесени. В настоящее время не существует международных стандартов и правил для оценки этих опасностей с помощью неразрушающих инспекций. Отбор проб воздуха путем импакции и культурального анализа был предложен в предыдущих исследованиях в качестве потенциальной неразрушающей методологии для испытания интерстициальных форм.

Столкновение частиц, переносимых воздушным потоком на поверхности, препятствующие воздушному потоку, приводит к изменению их скорости и, следовательно, их импульса. Это изменение тесно связано с общим давлением жидкости на поверхности. Динамическое давление-это мера силы, приложенной исследуемым движением воздуха к поверхностям, препятствующим потокам воздушного потока. Следовательно, в настоящем исследовании, чем выше динамическое давление, прикладываемое к внутренним поверхностям моделируемой геометрии, тем более вероятно, что взвешенные частицы, осуществляемые воздушным потоком, сталкиваются с этими поверхностями.

Изменение тренда в отношении характеристик, при изменении структуры воздушного потока может объяснить расхождения в показаниях отбора проб, собранных Efthymiopoulos et al. Их исследование рассматривало маломасштабные эксперименты по изучению влияния скорости потока на показания отбора проб из ограниченного пространства для 4 различных случаев покрытия формы. Они использовали коробку размером 45 х 45 х 5 см, содержащую агаровые пластины с плесенью для различных процентов покрытия плесенью поверхности размером 45 х 45 см. Результаты их экспериментов приведены на  Полученные данные указывают на тенденцию к увеличению колониеобразующих единиц (КОЕ) на кубический метр отобранного воздуха с увеличением покрытия плесенью, когда расход был выбран равным 20 л/мин и 28 л/мин. С другой стороны, нет четкой картины, когда расход на выходе установлен на уровне 10 л/мин, что в целом согласуется с неустойчивыми картинами потока, полученными с помощью CFD-анализа с использованием этого расхода.

В той мере, в какой CFD-анализ учитывал влияние шероховатости материала на воздушный поток, было установлено, что во всех рассмотренных случаях увеличение высоты шероховатости приводило к уменьшению объемно-средней скорости и отсутствию или небольшому уменьшению объемно-средней турбулентности. С другой стороны, во всех случаях, кроме случая 4, увеличение высоты шероховатости привело к увеличению динамического давления. Это конкретное увеличение может привести к столкновению большего числа частиц с внутренними поверхностями коробки и, таким образом, вызвать уменьшение средней по объему скорости и интенсивности турбулентности. Однако результаты, полученные в случае 4, представляют собой исключение из правила. Это может быть связано с созданием воздушного потока, в котором частицы следуют по более короткому контуру к выходу из-за уменьшения средней по объему скорости и того факта, что расстояние между отверстиями вдвое меньше соответствующего для случая 3 и меньше 1/3 для случая 1. Во всяком случае, следует отметить, что никакой конкретной тенденции между переменными, касающимися воздушного потока и расположения отверстий, с увеличением высоты шероховатости выявлено не было.

Настоящее исследование было частью исследовательского исследования, направленного на получение представления о применимости отбора проб воздуха для оценки внутрипочвенной плесени в замкнутых пространствах, таких как воздушные зазоры между ИВИ и внешними стенами. С этой целью было изучено влияние объемного расхода на выходе и расположения отверстий на картину воздушного потока внутри замкнутого пространства.

Есть, однако, некоторые оговорки относительно общей применимости этих открытий. Хотя влияние гравитации, явлений теплообмена и неожиданного проникновения воздуха через трещины в воздушный поток из-за всасывания воздуха из внутренней среды может быть ограничено, упомянутые явления в данном исследовании не рассматривались. Одновременно, хотя влияние текстуры материала на развитие потока изучалось путем включения высоты шероховатости в CFD-моделирование, влияние свойств материала, таких как плотность и пористость, на воздушный поток не изучалось. Следовательно, моделирование CFD, возможно, не включало в себя все сложности, происходящие в реальных сценариях, и будущая работа должна быть сосредоточена на углублении и проверке результатов, представленных здесь, с помощью комбинированной стратегии, объединяющей более сложные моделирования CFD, мониторинг и экспериментальную работу.

Список литературы:

1. Коллинз, П. Введение в реджевскую теорию и физику высоких энергий / П. Коллинз. - М.: [не указано], 2014. - 819 c.