دانلود مقاله ISI انگلیسی شماره 56562
ترجمه فارسی عنوان مقاله

بهینه سازی اکتشافی از هندسه ساختمان سقف برای بهره برداری از انرژی باد شهری در ساختمان های بلند

عنوان انگلیسی
An empirical–heuristic optimization of the building-roof geometry for urban wind energy exploitation on high-rise buildings
کد مقاله سال انتشار تعداد صفحات مقاله انگلیسی
56562 2016 26 صفحه PDF
منبع

Publisher : Elsevier - Science Direct (الزویر - ساینس دایرکت)

Journal : Applied Energy, Volume 164, 15 February 2016, Pages 769–794

ترجمه چکیده
استثمار انرژی باد شهری یک موضوع مهم برای شهرهای هوشمند پایدار است. تحقیق حاضر یک قدم در این راستا است، با توجه به پیشرفت های اخیر در ساخت آیرودینامیک، شناسایی و تجزیه و تحلیل شکل سقف ساختمان بهینه برای بهره برداری از انرژی باد شهری. این تحقیق در دو جنبه قرار دارد: بهینه سازی ساختار جدا شده ساختمان و تجزیه و تحلیل این ساختمان در محیط شهری. بهینه سازی شامل تجزیه و تحلیل هندسه انتقال دیوار سقف با آزمون تغییرات مختلف سقف کروی، تحلیل حساسیت عرض سقف هندسه بهینه و کشف رابطه نسبت ابعاد ساختمان در جریان است. مقایسه سرعت، انرژی جنبشی آشفته و شدت آشفتگی انجام شده است. موقعیت توربین باد بر روی سقف به طور دقیق مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. یک سقف دقیق کروی که به یک دیوار استوانه متصل است، به عنوان گزینه ی سودمند شناخته می شود. علاوه بر این، اثر ساختمان های همسایه با توجه به ارتفاع های مختلف محیط اطراف مورد بررسی قرار می گیرد. جریان باد روی سقف به شدت تحت تأثیر حضور ساختمان های اطراف قرار می گیرد، و شدت آشفتگی را در نزدیکی سطح سقف افزایش می دهد. اشکال باریک به عنوان جالب ترین شکل ساختمان برای بهره برداری از انرژی باد شناخته شده است، که منجر به افزایش سرعت و به شدت آشفتگی پایین می شود.

چکیده انگلیسی

Urban wind energy exploitation is an important topic for smart sustainable cities. The present investigation is a step in this direction, considering the latest advances in building aerodynamics, identifying and analyzing the optimum building-roof shape for the urban wind energy exploitation. This investigation focusses in two aspects: the isolated building shape optimization and the analysis of this building in an urban environment. The optimization includes an analysis of the roof-wall transition geometry by testing different variations of a spherical roof, a roof-width sensitivity analysis of the optimum geometry and an exploration of the building aspect ratio effect on the flow. A comparison of velocity, turbulent kinetic energy and turbulence intensity is carried out. The wind turbine positioning on the roof is analyzed in detail. An exactly spherical roof connected to a cylindrical wall is identified as the most advantageous option. Additionally, the effect of the neighboring buildings is investigated considering different heights for the surroundings. The wind flow on the roof is strongly affected by the presence of surrounding buildings, increasing the turbulence intensity close to the roof surface. Slender shapes are identified as the most interesting building shapes for wind energy exploitation, leading to a higher speed-up and to a lower turbulence intensity.