Show simple item record

Testing turbulence models to predict interzonal mass airflows through a stairwell opening for both natural and mixed convection flows in buildings

Evaluación de modelos de turbulencia para predecir los flujos de masa de aire interzonas a través de una abertura de escalera para la convección natural y mixta en los edificios

dc.contributoren-US
dc.contributores-ES
dc.creatorVera, Sergio
dc.creatorCortés, Magdalena
dc.creatorRao, Jiwu
dc.creatorFazio, Paul
dc.creatorBustamante, Waldo
dc.date2015-09-04
dc.date.accessioned2022-06-01T16:14:21Z
dc.date.available2022-06-01T16:14:21Z
dc.identifierhttps://www.ricuc.cl/index.php/ric/article/view/596
dc.identifier10.4067/S0718-50732015000200001
dc.identifier.urihttps://revistaschilenas.uchile.cl/handle/2250/183277
dc.descriptionThe main objective in building design is to balance energy efficiency with healthy, comfortable and productive indoor environments for the occupants. Interiorbuilding openings, such as stairwells, are significant paths for the exchange of heat, air, moisture and pollutants. The interzonal airflow through horizontal openingshas not been profoundly studied because of its highly transient and unstable nature, the complexity of carrying out experiments and the limited availability ofexperimental data. Computational Fluid Dynamics (CFD) is an excellent tool to advance the understanding of this phenomenon. In this paper, CFD is applied toevaluate the performance of five two-eddy viscosity turbulence models (k-ε standard, k-ε RNG, k-ε realizable, k-ω standard and k-ω SST) to predict indoor airconditions and upward mass airflows through a horizontal opening in a full-scale, two-story test hut. This study involves six cases with different temperature gradientsbetween the two floors and with three ventilation strategies that represent natural or mixed convection. The main results show that the temperatures are wellpredicted by all turbulence models while the simulated air speeds present larger variations among the evaluated turbulence models. Overall, the k-ε standard and k-εrealizable models are the most accurate ones to predict indoor temperatures and air speeds for natural and mixed convection, respectively. Moreover, the upwardmass airflows through the horizontal opening estimated by both turbulence models are in very good agreement with the experimental data.Rev. ing. constr. [online]. 2015, vol.30, n.2, pp. 85-97. ISSN 0718-5073.  http://dx.doi.org/10.4067/S0718-50732015000200001en-US
dc.descriptionEl objetivo principal del diseño de edificios es el proveer ambientes interiores productivos, confortables y saludables para sus ocupantes en balance con la eficienciaenergética. Aberturas interiores de edificios, tales como las de escaleras, son huellas importantes para el intercambio de calor, aire, humedad y contaminantes. Los flujosde aire interzonas a través de aberturas horizontales no han sido estudiados profundamente debido a su naturaleza transiente y altamente inestable, la complejidad pararealizar experimentos, y la escasez de datos experimentales disponibles. La Dinámica de Fluidos Computacional es una excelenteherramienta para avanzar en la comprensión de este fenómeno. En este artículo, se aplica CFD para evaluar el desempeño de cinco modelos de turbulencia de dosecuaciones: k-ε estándar, k-ε RNG, k-ε realizable, k-ω estándar y k-ω SST, para predecir las condiciones del aire interior y los flujos de la masa de aire ascendente quefluyen a través de una abertura horizontal en una casa de ensayos de dos pisos a escala real. La investigación incluye seis casos con diferentes gradientes de temperaturaentre los dos pisos y tres estrategias de ventilación que representan convección natural y mixta. Los principales resultados muestran que las temperaturas son predichascorrectamente por todos los modelos de turbulencia, mientras que las velocidades del aire simuladas presentan variaciones mayores entre los modelos de turbulenciaevaluados.Rev. ing. constr. [online]. 2015, vol.30, n.2, pp. 85-97. ISSN 0718-5073.  http://dx.doi.org/10.4067/S0718-50732015000200001es-ES
dc.formatapplication/pdf
dc.formatapplication/pdf
dc.formattext/html
dc.formattext/html
dc.languagespa
dc.languageeng
dc.publisherPontificia Universidad Católica de Chileen-US
dc.relationhttps://www.ricuc.cl/index.php/ric/article/view/596/pdf
dc.relationhttps://www.ricuc.cl/index.php/ric/article/view/596/pdf_1
dc.relationhttps://www.ricuc.cl/index.php/ric/article/view/596/html
dc.relationhttps://www.ricuc.cl/index.php/ric/article/view/596/html_1
dc.sourceRevista Ingeniería de Construcción; Vol 30, No 2 (2015); 85-97es-ES
dc.sourceRevista Ingeniería de Construcción; Vol 30, No 2 (2015); 85-97en-US
dc.source0718-5073
dc.source0716-2952
dc.subjecten-US
dc.subjectVertical interzonal airflows; horizontal opening; two eddy-viscosity turbulence models; natural convection; mixed convectionen-US
dc.subjectes-ES
dc.subjectFlujos de aire vertical interzonal; aberturas horizontales; modelos de turbulencia de dos ecuaciones; convección natural; convección mixtaes-ES
dc.titleTesting turbulence models to predict interzonal mass airflows through a stairwell opening for both natural and mixed convection flows in buildingsen-US
dc.titleEvaluación de modelos de turbulencia para predecir los flujos de masa de aire interzonas a través de una abertura de escalera para la convección natural y mixta en los edificioses-ES
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/article
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.typeen-US
dc.typeArtículo revisado por pareses-ES


This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record