Szukanie maksymalnej efektywności wywietrzników grawitacyjnych Zefir-150 Wymagania stawiane przez współczesny świat techniki nie pozwalają spocząć na laurach. Również ambitny projektant urządzeń wentylacyjnych ciągle poszukuje nowych rozwiązań, które wdrożone w nowy wyrób lub już istniejący, ale będący na etapie modyfikowania, pozwoli postawić go na wyższym poziomie jakości i zwiększy efektywność jego działania.  Procesy te jeszcze do niedawna wymagały wielu prób, badań prototypowych, kolejnych zmian i montowania kosztownych stanowisk pomiarowych. Uzyskanie optymalnego efektu trwało, w zależności od złożoności problemu, nieraz wiele miesięcy, a efekt końcowy nierzadko był pewnym kompromisem, wymuszonym względami ekonomicznymi. Czas poganiał badaczy i konstruktorów, bo przecież względy ekonomiczne nakazywały jak najszybciej wprowadzić produkt na rynek.  Współczesny konstruktor, wyposażony w zaawansowane oprogramowanie, posiadający możliwości wydruku w technice 3D swoich pomysłów, posiada jeszcze narzędzia symulacji quasi-rzeczywistej wyrobu. Ma więc potężne narzędzia w swoim warsztacie pracy, a produkty finalne są doskonalsze i powstają szybciej, przy zmniejszonych nakładach na wykonanie prototypu. Prześledźmy ostatnią modyfikację wywietrznika grawitacyjnego Zefir-150. Produkt ten powstał kilkanaście lat temu, jednak teraz stanęliśmy przed zadaniem poprawienia jego efektywności. Ograniczeniem były gabaryty, chodziło o to, by nie zmieniając wysokości, średnicy zewnętrznej, tak przemodelować kształt żaluzji, by poprawić poziom podciśnień wytwarzanych w strudze powietrza zewnętrznego. Po kilku próbach projektowych powstała żaluzja, która z wklęsłej stała się wypukła. Tak skonstruowany wywietrznik poddano badaniom modelowym.  Schemat pomiarowy przedstawiono na rys. 1, w którym widać, że badane urządzenie starano się sprawdzić przy różnych prędkościach i kątach padania wiatru na wywietrznik.    Model wykonany w środowisku Creo 3.0 poddano analizie, wykorzystując program FloEFD. Wizualizację wartości podciśnień oraz strug i turbulencji powietrza zarówno wewnątrz wywietrznika, jak również wokół niego przedstawiają rysunki 2, 3, 4, 5, 6, 7, a wyniki wartości podciśnień zapisano w tabeli 1. Widać wyraźnie, że efektywność jest największa przy poziomej strudze wiatru, ale w każdym przypadku przy różnych kątach jego padania występują podciśnienia, co jest istotne dla poprawnej pracy wywietrznika na obiekcie.         Wywietrznik o takich cechach minimalizuje "cofki" powietrza do kanału z zewnątrz, a to jest przecież główna bolączka wentylacji naturalnej w budynkach. Jak zmienił się współczynnik oporu miejscowego ξ? Tu również przyszedł z pomocą program symulacyjny. Rys. 8 przedstawia przykładowy profil prędkości i wartości ciśnień w przestrzeni wywietrznika w wariancie, gdy powietrze przez niego przepływa. Wyniki zebrano w tabeli 2, a obliczony na bazie tych wartości współczynnik ξ wynosi 0,83. Jest to kilkakrotnie mniej niż przed modyfikacją żaluzji, tym samym uzyskany wynik w pełni zadowala postawiony na wstępie cel projektowy. Co pozostaje konstruktorom? Oczywiście sprawdzić wyniki w rzeczywistości pomiarowej. Już pierwsze pomiary w tunelu aerodynamicznym pokazały zbieżność wyników z badaniami symulacyjnymi. Badania porównawcze wykonano również dla poprzedniej, wklęsłej wersji żaluzji wywietrznika Zefir-150, a wyniki przedstawiono w postaci wykresu. Widać wyraźną różnicę na plus dla wywietrznika z żaluzją wypukłą. Jej efektywność oraz niższy współczynnik oporu miejscowego ξ daje efekt podciśnienia przy wyższych wydajnościach przepływu powietrza w kanałach wentylacyjnych.     << powrót