ارزیابی راندمان تهویه طبیعی برکاهش غلظت رادون در یک واحد آپارتمانی با روش دینامیک سیالات محاسباتی(CFD)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه فیزیک، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران

چکیده
گاز رادیواکتیو رادون ، از طریق مصالح ساختمانی و خاک به داخل فضاهای بسته نفوذ کرده و تجمع آن در ساختمان‌هایی با تهویه ناکافی می‌تواند سلامت ساکنین را به خطر بیندازد. در این مطالعه، تأثیر نرخ تهویه و هندسه داخلی ساختمان بر الگوهای جریان هوا و توزیع رادون در یک واحد آپارتمانی با استفاده از روش دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) شبیه‌سازی و تحلیل شده است. نتایج شبیه‌سازی نشان داد که رفتار جریان و محل تجمع رادون تحت نرخ‌های مختلف تهویه، به‌صورت دقیق قابل پیش‌بینی نیست. علیرغم کاهش میانگین غلظت رادون در اثر افزایش نرخ تهویه، به دلیل ایجاد جریان‌های گردابی در نواحی خاص، منجر به تجمع موضعی این گاز شده و غلظت آن در این نقاط به چندین برابر غلظت میانگین می رسد. این نتایج بیانگر محدودیت تهویه طبیعی در ایجاد الگوی پایدار ویکنواخت از جریان برای تخلیه کامل رادون از تمامی نقاط فضای داخلی است. همچنین، مقایسه داده‌های شبیه‌سازی با اندازه‌گیری‌های تجربی تطابق خوبی را نشان داد که صحت مدل CFD را تأیید می‌کند. یافته‌های این تحقیق نشان می‌دهد که برای کاهش مؤثر غلظت رادون در فضاهای بسته، طراحی دقیق سیستم‌های تهویه با در نظر گرفتن الگوهای جریان هوا و پیچیدگی‌های هندسه محیط ضروری است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Evaluation of Natural Ventilation Efficiency in Reducing Radon Concentration in an Apartment Unit Using Computational Fluid Dynamics (CFD)

نویسندگان English

B. Azarvand-Hassanfard
M. Gholami
Department of Physics, Payam Noor University, Tehran, Iran
چکیده English

The radioactive radon gas infiltrates enclosed spaces through building materials and soil, and its accumulation in buildings with inadequate ventilation can pose health risks to residents. This study simulates and analyzes the impact of ventilation rates and building interior geometry on airflow patterns and radon distribution in an apartment unit using Computational Fluid Dynamics (CFD). The simulation results showed that the behavior of airflow and radon accumulation under various ventilation rates cannot be precisely predicted. Despite a reduction in average radon concentration due to increased ventilation rates, localized radon buildup occurs in certain areas due to vortex flows, with concentrations in these spots reaching multiple times the average concentration. These findings highlight the limitations of natural ventilation in creating a stable and uniform flow pattern for the complete removal of radon from all areas within the interior space. Additionally, a comparison of simulation data with experimental measurements showed a good match, confirming the accuracy of the CFD model. The findings of this study indicate that to effectively reduce radon concentration in enclosed spaces, precise ventilation system design that considers airflow patterns and the complexities of spatial geometry is essential.

کلیدواژه‌ها English

Indoor Radon
Building Materials
Natural Ventilation
CFD Simulation
Fluent

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 16 فروردین 1404