به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
فهرست مطالب نویسنده:

seyed alireza zolfaghari

  • مهدی افضلیان، سید علیرضا ذوالفقاری*

    مدل های گرما تنظیم مبتنی بر عملکرد حسگرهای حرارتی پوستی به دلیل نزدیکی به فیزیک حاکم بر درک حرارتی بدن در سال های اخیر مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. بر همین اساس، مدل های زیادی از جمله مدل های STB، ITB، MSTB و JOSTB برای ارزیابی شرایط حرارتی بدن ارایه شده است. در تحقیق حاضر و در راستای تکمیل پژوهش های پیشین، یک مدل فردی-بخشی (IMTB) معرفی شده است. مدلی که علاوه بر پیش بینی دمای بخش های مختلف، تاثیر عوامل فردی مانند قد، وزن، سن، جنسیت و شاخص توده بدنی بر دمای موضعی و کلی بدن را ارزیابی می کند. در این تحقیق بدن از 17 بخش، 3 لایه و سیستم گردش خون متشکل از سرخرگ، سیاهرگ و سیاهرگ های سطحی تشکیل و تاثیر عوامل فردی بر پارامترهای فیزیولوژیکی و سازوکارهای انتقال و گرما تنظیم بدن بررسی شده است. همچنین، در نهایت صحت عملکرد مدل جدید برای پیش بینی دمای موضعی و میانگین پوست با نتایج آزمایشگاهی مختلف مورد اعتبارسنجی قرارگرفته است. نتایج نشان می دهد مدل توسعه یافته جدید ضمن درنظر گرفتن شرایط فردی، توانایی قابل قبولی در تخمین دمای بدن دارد و می تواند دمای بخش های مختلف بدن را با متوسط خطای 4/0 درجه سلسیوس پیش بینی نماید.

    کلید واژگان: آسایش حرارتی, خصوصیات فردی, شرایط غیریکنواخت حرارتی, گرما تنظیم چند بخشی فردی, حسگرهای پوست
    Mahdi Afzalian, Seyed Alireza Zolfaghari *

    Thermoregulatory models based on thermoreceptors have attracted the attention of researchers in recent years due to their conformity with the basis of human thermal perception. For this reason, various models have been presented such as STB, ITB, MSTB and JOSTB. In the present study and in continuation of previous studies, an individual multi-segment thermoregulatory bioheat (IMTB) model has been introduced which can evaluate the temperature of various segments of the body by considering the effects of individual parameters such as height, weight, age and gender. In this study, the body is subdivided into 17 segments, 3 layers and the blood circulatory system consists of arteries, veins and superficial veins. Also, the effects of individual parameters on physiological parameters, thermoregulatory mechanisms and heat transfer of the body have been investigated. Finally, the performance of the new model in predicting local and mean skin temperature was validated against different experimental data. The results indicate that by considering the individual parameters, the new model can precisely predict the local skin temperature with mean absolute error of 0.4℃.

    Keywords: thermal comfort, Individual parameters, Non-uniform thermal conditions, Individual multi-segment thermoregulatory bioheat model, Cutaneous thermoreceptors
  • مهدی افضلیان، سید علیرضا ذوالفقاری*

    مدلسازی تاثیر سیستم گردش خون بدن متشکل از رگ ها و مویرگ های فراوان بر شرایط حرارتی بدن، پیچیدگی های زیادی داشته که باعث شده دربسیاری از مدلهای تنظیم حرار ت بدن با فرضیات بسیار ساده کننده و غیردقیق، درنظرگرفته شود. مدل چندبخشی مبتنی بر حسگرهای حرارتیMSTB، خون را به صورت یک نقطه با ظرفیت حرارتی مشخص فرض کرده که با دمای یکسان و از طریق یک سیستم گردش خون ساده با اندام ها تبادل حرارت دارد. این فرضیه باعث خطای زیاد در ارزیابی دمای برخی از اندام ها می شود. لذا در این مقاله با اصلاح سیستم گردش خون، تشریح نحوه و ترتیب گردش خون در اندام ها و درنظرگرفتن حسگرهای پوستی مدل چندبخشی JOSTB با تقسیم بدن به 17بخش، 3لایه و عروق (سیاهرگ-سرخرگ) معرفی شده است. همچنین معادلات انتقال جرم و حرارت و موضعی سازی شده پنس برای تعیین دمای بافت بخش های مختلف بدن همراه با شرایط مرزی مناسب بیان شده است. نتایج اعتبارسنجی مدل جدید با مدلMSTB و نتایج آزمایشگاهی نشان می دهد که مدل جدید دمای بخش های مختلف را با دقت قابل قبولی پیش بینی می کند. به طوریکه متوسط خطا برای تخمین دمای پوست بخش های مختلف در شرایط دمایی محیطی گسترده (°C10-50) برای مدل هایMSTB و JOSTB به ترتیب برابر °C3/2 و °C1/1 است.

    کلید واژگان: حسگرهای حرارتی, شرایط غیریکنواخت حرارتی, گردش خون, مدل های زیست-گرمایی
    Mahdi Afzalian, Seyed Alireza Zolfaghari *

    Modeling body’s circulatory system with many vessels and capillaries and its effects on the body thermal conditions is complex. many thermoregulatory models have tried to model the effect of the circulatory system with simplistic and inaccurate assumptions. The MSTB model considers the blood as a node with specific heat capacity and constant temperature depends on the overall body thermal conditions. This assumption can lead to significant errors in estimating the some organs temperature. Therefore, a JOSTB model has been introduced by the approach of modifying the blood circulatory system. In this model, the body is divided into 17 segments and 3 layers and blood flow in the organs with arteries in the core of each segment is considered. The heat and mass transfer and the localized Pennes equations in different segments have been used to determine tissue temperature. Comparing JOSTB results with MSTB and experimental results show that JOSTB accurately predicts the body temperature. The average errors for the local skin temperature in the wide range of operative temperatures (10-50 ) are equal to 2.3  and 1.1   for MSTB and JOSTB.

    Keywords: Blood circulation, Non-uniform thermal conditions, Thermoreceptors, Thermoregulatory Bioheat models
  • مرتضی طاهری، مهدی افضلیان، سید علیرضا ذوالفقاری*، حسن حسن زاده

    آلاینده‏های ذره‏ای در فضاهای داخلی تهدیدی جدی برای سلامتی انسان‏ها محسوب می شوند، ازاین رو شناخت، بررسی و کنترل پخش این ذرات در فضاهای داخلی امری ضروری است. در تحقیق حاضر تاثیر زاویه چرخش بر توزیع و پخش ذرات آلاینده با قید آسایش حرارتی در یک اتاق با دریچه چرخشی در یک سیستم تهویه زیر سطحی مورد مطالعه قرار گرفته است. جهت تحلیل جریان سیال و توزیع ذرات در فضای مورد نظر از توسعه حلگرهای اپن‏فوم در دیدگاه اویلری-لاگرانژی و از مدل دو نقطه ای گایج جهت بررسی شرایط آسایش حرارتی استفاده شده است. میدان جریان و توزیع ذرات با وجود دریچه چرخشی با سه زاویه 45, 30  و 60 مورد بررسی و اعتبارسنجی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهند که در هر سه حالت فوق، شاخص TSENS در ناحیه آسایش حرارتی قرار دارند. با این حال با تغییر زاویه چرخش از 30 به 60 می توان نارضایتی موضعی ناشی از اختلاف عمودی دما را به اندازه 1 درجه سلسیوس کاهش داد. بررسی تغییر زاویه هوای ورودی نشان می دهند که در زوایای 30 و 60 درجه، درصد ذرات خارج شده با قطر 2.5 میکرومتر به ترتیب برابر 32% و 55% کل ذرات هستند. به عبارت دیگر، با افزایش زاویه هوای ورودی درصد بیش‏تری از ذرات اولیه داخل اتاق خارج می شوند و این رفتار مستقل از اندازه ذرات است. علاوه بر این، با افزایش اندازه ذرات، ذرات بزرگتر سریع‏تر از ناحیه تنفسی خارج شده و ذرات کوچک‏تر مدت زمان طولانی‏تری در هوا باقی می مانند، از این رو ذرات کوچک‏تر تاثیر بیش‏تری بر کیفیت هوای داخل دارند.

    کلید واژگان: آسایش حرارتی, پخش ذرات, دریچه چرخشی, کیفیت هوای داخل
    Morteza Taheri, Mahdi Afzalian, Seyed Alireza Zolfaghari*, Hassan Hassanzadeh

    Particle pollutants in indoor environment are a serious threat for human health. Therefore, it seems necessary to recognize and control the distribution of these particles. In the present study, the effect of air inlet angle of swirling diffusers in UFAD systems has been investigated on micron particles pattern distribution by considering the thermal comfort condition. For evaluating the flow and particle distribution, OpenFoam developed solver by the Eulerian-Lagrangian method and for two node model are used for predicting the flow and thermal conditions. Inlet angles are set in three cases: 30, 45 and 60. Based on the results, in all three cases, the TSENS index is in the comfort zone. But, by changing the inlet angle from 30 to 60, the vertical temperature difference can be reduced about 1 . The results showed that at inlet angle 30 and 60, the percentage of particles exited with 2.5 micrometers diameter were 32% and 55% of the total particles. In other words, increasing the inlet angle can leads to exit more amount of any size of particles from the room. In addition, by increasing particles size, larger particles removed faster from the breathing zone, and smaller particles will remain longer time in the air. In other words, smaller particles have a greater impact on the indoor air quality.

    Keywords: Thermal comfort, Particle distribution, Swirl diffuser, Indoor Air Quality
  • سید علیرضا ذوالفقاری*، محمد امین دشتی
    در تحقیق حاضر به ارزیابی تاثیر استفاده همزمان از میان تالار و بام سبز بر مصرف انرژی در یک مجتمع خوابگاه دانشجویی در سه اقلیم مختف ایران شامل شهر های تهران، تبریز و بندرعباس پرداخته شده است. بر این اساس، چهار طرح مختلف مبتنی بر استفاده از میان تالار و بام سبز برای یک خوابگاه دانشجویی در نظر گرفته شده است. نتایج حاکی از آن است که استفاده از میان تالار تنها در اقلیم سردسیر تبریز موجب کاهش مصرف انرژی سالانه خواهد شد. این در حالی است که میان تالار در اقلیم بندرعباس موجب می شود تا بار سالانه افزایش یابد. از سوی دیگر، نتایج نشان می دهد که تکنولوژی بام سبز در اقلیم گرمسیر بندرعباس بهترین عملکرد را دارد و حدود 8% مصرف انرژی سالانه را کاهش می دهد. این در حالی است که بام سبز در شرایط اقلیم تهران حدود 7% و در تبریز حدود 3% کاهش مصرف انرژی سالانه را در پی دارد.
    کلید واژگان: بام سبز, میان تالار, مصرف انرژی, شرایط اقلیمی
    Seyed Alireza Zolfaghari*, Mohammad Amin Dashti
    In the present study, the effect of simultaneous utilizing of atrium and green roof on the energy consumption of a college dormitory has been evaluated under three different climatic conditions of Iran, including Tehran, Tabriz, and Bandar Abbas. Therefore, four different construction designs on the basis of using atrium and green roof has been considerd for a college dormitory. Results indicate that only in the cold climate of Tabriz, the atrium could decrease the annular energy consumption. However, the atrium may cause to increase the annual load in Bandar Abbas. On the other hand, the results show that the green roof technology demonstrates the best performance in hot climate of Bandar Abbas with aboat 8% reduction in annual energy consumption. However, the green roof can cause the annual energy consumption to decrease about 7% and 3% in Tehran and Tabriz climatic conditions, respectively.
    Keywords: Green roof, Atrium, Energy consumption, Climatic conditions
  • مهدی افضلیان، سید علیرضا ذوالفقاری*، علی فوادالدینی
    تهویه ساختمان ها به علت نیاز به بهبود کیفیت هوای داخل و تامین شرایط مطلوب آسایشی برای ساکنان امری ضروری است. هرچه فضا بزرگتر و جمعیت آن بیشتر باشد، تامین این شرایط پیچیده تر می شود. در این تحقیق با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی و حلگر اپن فوم به تحلیل اثرات نرخ تعویض ساعتی بر کیفیت هوای داخل و مصرف انرژی با رعایت قید آسایش حرارتی در یک سالن اجتماعات پرداخته شده است. برای این منظور یک سالن با جمعیت 50 نفر و دارای سیستم توزیع هوای زیر سطحی با دریچه های ورود هوا به شکل نواری در مقابل صندلی افراد مدلسازی شده است. همچنین، نرخ تعویض هوای ساعتی در سه حالت 5، 10 و 15 مورد بررسی قرار گرفته است. برای مقایسه بهتر نتایج، با استفاده از مدل دو نقطه ای آسایش حرارتی گایج، دمای هوای ورودی در این سه حالت به گونه ای تنظیم شده است که میانگین شاخص آسایش حرارتی در ناحیه حضور افراد برابر صفر (حالت خنثی) شود. نتایج نشان می دهد که غلظت آلاینده ها در ناحیه حضور افراد در حالت های نرخ تعویض هوای ساعتی 10 و 15 نسبت به 5 به ترتیب 36 و 46 درصد کاهش یافته که به معنای بهبود کیفیت هوای داخل می باشد. از سوی دیگر مصرف انرژی بین 28 تا 69 درصد افزایش می یابد. همچنین بر اساس نتایج، با افزایش نرخ تعویض هوای ساعتی نارضایتی موضعی ناشی از کوران به طور محسوسی افزایش یافته و می تواند به مقدار 15 درصد نیز برسد
    کلید واژگان: سالن اجتماعات, آسایش حرارتی, کیفیت هوای داخل, مصرف انرژی, نرخ تعویض هوا
    Mahdi Afzalian, Seyed Alireza Zolfaghari *, Ali Foadadini
    Nowadays, the building ventilation is an essential process, due to need of improving the air quality and thermal comfort conditions for occupants. Providing the mentioned conditions is more complex for crowded and larger spaces. In this study, the effects of air change rate per hour (ACH) on thermal comfort, indoor air quality and energy consumption in an amphitheater with under floor air distribution system have been investigated by using the computational fluid dynamics and Open Foam numerical solver. For this issue, an amphitheater with 50 occupants has been modeled under the conditions that the air inlet diffusers located in front of seats. Also, the air change rate per hour is assumed to be 5, 10 and 15. For better comparison between the results, inlet air temperature is controlled until the mean of thermal comfort index (TSENS) in the occupied zone equals to zero. The results indicate that for air change rates of 15, 10 in comparison with ACH of 5, the CO2 concentrations in the occupied zone are respectively reduced about 36 and 46 percent and so the indoor air quality is improved. On the other hand, the energy consumption is increased about 28 and 69 percent, respectively. Also, based on the results, by increasing the ACH rate, the draft local discomfort is significantly increased and can be reached at the amount of 15%.
    Keywords: Amphitheater, Thermal comfort, Indoor Air Quality, Energy consumption, Air Change rate
  • سید علیرضا ذوالفقاری*، حسن حسن زاده، محمد رئیسی، مرتضی طاهری
    هدف از این تحقیق، مقایسه عملکرد دو سیستم تهویه جابه‏جایی کفی و اختلاطی بالاسری جهت ایجاد شرایط آسایش حرارتی برای مسافران یک اتوبوس است. برای این منظور، شبیه سازی عددی جریان و انرژی در یک اتوبوس اسکانیا 4212 با 45 نفر سرنشین انجام شده است. در تهویه جابه جایی، دریچه های ورودی روی کف و در زیر صندلی ها واقع شده است و در تهویه اختلاطی، دریچه های ورودی در بالای سر مسافران جانمایی شده است. در هر دو سیستم، طبق استاندارد اشری برای وسایل نقلیه عمومی، دبی هوای ورودی به اندازه 5 لیتر بر ثانیه به ازای هر نفر تامین شده است. همچنین، دمای هوای ورودی به نحوی تنظیم شده است تا شاخص میانگین رای افراد طبق استانداردهای آسایش حرارتی در محدوده مجاز واقع شود. در تهویه جابه‏جایی به دلیل وجود دریچه های ورودی در کف اتوبوس و اثرات شناوری، دمای هوا در ناحیه پای افراد حدود 18C است که در مقایسه با سایر بخش های بدن پایین تر است. همچنین، گرادیان عمودی دمایی در تهویه اختلاطی بالاسری نسبت به تهویه جابه‏جایی کفی کمتر است؛ بطوریکه اختلاف دمایی قسمت پا در مقایسه با ناحیه سر تنها 2C است. در تهویه اختلاطی بالاسری، دمای هوا در ناحیه سر حدود 24C است در حالی که در تهویه جابه‏جایی کفی دما محیط اطراف سر حدود 26°C است که دیگر در ناحیه خنثی قرار نمی گیرد. نتایج مدل آسایش حرارتی 65 نقطه ای نشان می‏دهد که اختلاف دمای سطح پوست با دمای خنثی پوست هر بخش در تهویه جابه‏جایی کفی در مقایسه با نوع اختلاطی بالاسری بیش‏تر است.
    کلید واژگان: تهویه اختلاطی بالاسری, تهویه جابجایی کفی, وسیله نقلیه عمومی, مدل 65 نقطه ای آسایش حرارتی
    Seyed Alireza Zolfaghari *, Hassan Hassanzadeh, Mohammad Raeesi, Morteza Taheri
    The aim of this study is to compare the performance of floor displacement and overhead mixing ventilation systems in providing the thermal comfort conditions for bus passengers. For this reason, the flow and energy have been numerically simulated inside a Scania 4212 bus with its 45 passengers. In the case of displacement ventilation, the inlet diffusers have been located under the seats at the floor and for mixing ventilation mode, the inlet diffusers have been established overhead of passengers. In both cases, as mentioned in ASHRAE standard for public transportation, the inlet air rate of 5 lit/s has been provided for each passenger and the inlet air temperature has been controlled until the predicted mean vote index is within the allowable range of thermal comfort standards. In displacement ventilation because of locating the inlet diffusers on the floor and the buoyancy effects, the air temperature in foot region is about 18C, which is lower than other parts of body and vertical temperature difference in overhead mixing ventilation occurred less than floor displacement ventilation and the temperature difference between foot and head region is only 2C. In overhead mixing ventilation, air temperature near the head is about 24C while in floor displacement ventilation the temperature is about 26C that is not in neutral zone. The results of 65-nodes thermal comfort model indicate that the temperature difference between skin neutral temperatures of each segment in floor displacement mode is higher than overhead mixing ventilation
    Keywords: Overhead mixing ventilation, Floor displacement ventilation, Public transportation, 65, nodes thermal comfort model
  • مهدی افضلیان، فرزین داودی، حسن حسن زاده، سید علیرضا ذوالفقاری*، مهدی معرفت
    ارزیابی صحیح شرایط آسایش حرارتی در مکان های پرجمعیت می تواند گامی موثر در انتخاب و طراحی سیستم های تهویه مطلوب در این مکان ها باشد. در یک محیط جمعیت، به دلیل حضور هم زمان تعداد زیادی از افراد و نیز تفاوتهای فردی از جمله سن، جنسیت، لباس، وزن و شاخص توده بدنی، تامین کردن شرایط مطلوب آسایش حرارتی کاری نسبتا پیچیده است. در این مقاله با استفاده از مدل فردی سه نقطه ای به تحلیل اثرات عوامل فردی بر احساس حرارتی افراد در یک سالن پرجمعیت پرداخته شده است. برای این منظور، یک محیط پر جمعیت دارای سیستم تهویه جابه جایی و دریچه های ورودی هوای مستقر روی کف مورد مدلسازی قرار گرفته و شاخص احساس حرارتی ساکنان مستقر در ردیف وسط تحلیل شده است. بر اساس نتایج، زنان در مقایسه با مردان نسبت به شرایط سرما حساس تر هستند. همچنین، تاثیر شاخص توده بدنی بر احساس حرارتی افراد بسیار قابل ملاحظه است. در مقایسه با یک فرد با اندام متعادل، افراد لاغر دارای احساس حرارتی سردتر و افراد چاق دارای احساس گرمتر هستند. به عنوان نمونه، تفاوت در احساس حرارتی بخشهای فاقد پوشش، برای یک زن لاغر (BMI=18) و یک مرد چاق (BMI=34) در سالن مورد بررسی، حدود 0.42 واحد است که در ارزیابی آسایش حرارتی بسیار قابل توجه می باشد.
    کلید واژگان: مکان پرجمعیت, مدل سه نقطه ای آسایش حرارتی انفرادی, تهویه جابه جایی
    Mahdi Afzalian, Farzin Davodi, Hassan Hassanzadeh, Seyed Alireza Zolfaghari *, Mahdi Maerefat
    Thermal sensation evaluation of occupants in a dense occupancy space can be an effective step for designing ventilation systems of these environments. In a dense occupancy environment, because of the presence of a large population and also differences in personal parameters such as age, gender, clothing, weight, and body mass index, providing the appropriate thermal comfort conditions is complicated. In this study, the individual characteristics effects on thermal comfort conditions of occupants in a dense occupancy environment is investigated by individualized three-node model. For this issue, a dense occupancy environment with displacement ventilation and inlet air diffusers on the floor is modeled and thermal sensation index for occupants who seated in middle row has been analyzed. Based on the results, the women are more sensitive than men under cold conditions. Also, effects of mass body index on thermal sensation are significantly noticeable. Compared with a healthy person, the thinner people have a cold sensation and fatter ones feel warmer. For example, in the mentioned case, difference between thermal sensation index of thin woman and obese man is 0.42 for the bare parts of the body, indicating noticeable effects on thermal sensation.
    Keywords: Dense occupancy environment, Individual three-node thermal comfort model, Displacement ventilation
  • Seyed Alireza Zolfaghari*, Hassan Hassanzadeh, Morteza Taheri
    Investigation on thermal comfort in a public transport has a significant impact on the satisfaction of this environment. Therefore, in this study, the thermal comfort conditions in a bus was investigated and among the different factors affecting on the thermal comfort in this space, the shape and the location of the inlet valves are studied in order to achieve optimum thermal comfort index for seated people. Hence, three different inlet valves with the same area and the same inlet air velocity was considered; circular cross-sections under each seat, rectangular valves on the floor and rectangular valves on the body and at the height of 0.2 meters from the floor. The results show that in order to achieve the optimal thermal comfort index, temperatures for circular air inlet must be 24.0
    ̊ C, for rectangular valves on the floor must be 20.1
    ̊ C and for the rectangular valve of the body must be 21.6
    ̊ C. These results suggest that the use of circular air inlet in the cooling system is more economical. To evaluate the effect of height on the thermal comfort index, the difference of the index was calculated with the height of 0.1 and 1.1 meters for three different inlet valves. The results show that by the use of rectangular valve on the body, the distribution of thermal conditions on the body of the passengers will be more uniform.
    Keywords: Ventilation system, Bus, Thermal comfort
  • فرزین داودی، حسن حسن زاده، سید علیرضا ذوالفقاری*، مهدی معرفت
    تفاوت های فیزیولوژیکی افراد از قبیل وزن، قد، جنسیت، سن و متابولیک پایه می تواند تاثیر قابل ملاحظه ای بر تنظیم حرارتی بدن افراد داشته باشد. بنابراین استفاده از مدل-های حرارتی بدن که برای جمعیت های گسترده انسانی توسعه یافته است، برای اشخاص لزوما به جواب دقیقی نمی انجامد. از آنجایی که در مدل های استاندارد آسایش حرارتی، پارامترهای فردی لحاظ نشده و همچنین مدل های فردی و موضعی موجود دارای ساختاری بسیار پیچیده هستند، نیاز به مدلی فردی با ساختاری ساده و دقیق بیشتر از همیشه احساس می شود. در این تحقیق، تلاش شده است از طریق خصوصیات فردی قابل اندازه گیری و در دسترس، عوامل تاثیرگذار بر تنظیم حرارتی بدن و وابسته به فرد از جمله: درصد چربی بدن، ضخامت چربی زیر پوست، مساحت کل بدن، ظرفیت گرمایی ویژه بدن، مقاومت حرارت کل بدن و... مدلسازی شده و در ساختار الگوریتم مدل سه نقطه ای اعمال گردد تا این مدل به مدلی فردی برای پیش بینی شرایط حرارتی افراد توسعه پیدا کند. مدل آسایش حرارتی سه نقطه ای، مدلی اصلاح شده از مدل استاندارد گایج می باشد که به جای مدلسازی لباس بر روی تمام سطح بدن، با رویکردی ساده شرایط حرارتی بخش های پوشیده و لخت بدن در آن به صورت مجزا مورد ارزیابی قرار می گیرد. این مدل با نتایج تحلیلی و تجربی مورد اعتبار سنجی قرار گرفت و تطابق مناسبی میان نتایج مشاهده شد. در نهایت، نتایج نشان می دهد که میانگین خطا در پیش بینی دمای پوست برای فرد از 1.2 درجه سلسیوس در مدل سه نقطه ای به 0.4 درجه سلسیوس برای مدل فردی جدید تقلیل می یابد
    کلید واژگان: مدل آسایش حرارتی فردی, تنظیم حرارتی بدن, خصوصیات حرارتی فردی, احساس حرارتی افراد
    Farzin Davoodi, Seyed Alireza Zolfaghari *, Mehdi Marefat
    Differences in the persons’ individual parameters such as age, gender, weight, height and basal metabolic rate have a significant effect on the human body thermoregulation. Therefore, using the human thermal models that developed on the basis of large humanity population cannot lead to accurate results for specific individuals. Because, the individual parameters have not been considered in standard thermal comfort models and also available individual and local models are so complicated in applications; nowadays, the necessity of developing a simple and accurate individualized model is felt. In this study, some physiological parameters such as: body fat percentage, subcutaneous fat layer thickness, body heat capacity coefficient and tissue conductive resistances have been modeled from readily-available external measurement of individuals and these parameters are incorporated into three node-model algorithm structure to predict individual variations in thermal response between individuals. Three-node thermal comfort model is based on Gagge’s standard model that has been accurately estimated thermal sensation of the bare and clothed parts of the body. The model has been verified against the analytical and experimental results where a good agreement was found. In conclusion, the results indicate that the mean error in prediction of skin temperature is decreased from 1.2℃ for three-node model to 0.4℃ for the new individual model.
    Keywords: Individual Thermal comfort model, Human body thermoregulation, Thermal individual characteristic, Individual thermal sensation
  • سید علیرضا ذوالفقاری*، سید محمد هوشمند، علی فوادالدینی، پیمان ابراهیمی ناغانی
    محیطاستخرهای سرپوشیده به دلیل رطوبت بالا، دمای زیاد هوا و ترکیبات خطرناک حاوی کلر، محیطی ناسالم به شمار می رود. بنابراین برای طراحی سیستم تهویه مطبوع دراستخرهای سرپوشیده، باید غلظت آلاینده ها، رطوبت نسبی و شرایط آسایش حرارتی به طور همزمان مورد توجه قرار گیرد. در تحقیق حاضر، رویکردی جدید برای مدل سازی همزمان فرآیند تبخیر آب، سطح غلظت کلر، احساس حرارتی افراد و میدان های دما و سرعت در یکاستخر سرپوشیده با ابعاد قهرمانی ارائه شده است. در همین راستا، الگوریتمی جدید جهت اعمال شرایط مرزی تطبیقی برای سطح تماس آب و هوا دراستخر توسعه یافته است. دراستخر مذکور، هوا از طریق دریچه های نواری سقفی با دمای 35 درجه سلسیوس، رطوبت نسبی 30 درصد و نرخ تعویض هوای 4 بار در ساعت به محیط وارد می شود. نتایج نشان می دهد که توزیع پارامترهای دما، رطوبت نسبی و غلظت آلاینده کلر به طور چشمگیری به ارتفاع از سطحاستخر وابسته است. به طوری که مقدار متوسط حجمی برای شاخص رطوبت نسبی از کف تا ارتفاع نیم متری، حدود 62% است؛ در حالی که متوسط حجمی رطوبت نسبی در فضای اشغال شده حدود 50% می باشد. همچنین نتایج حاکی از آن است که مقدار غلظت آلاینده کلر در فاصله نیم متری از سطحاستخر، حدود 60% از مقدار متوسط آن در فضای اشغال شده بیشتر است. ضمن اینکه میدان دما و توزیع شاخص آسایش حرارتی نیز به طور چشمگیری به ارتفاع از سطحاستخر وابستگی دارد.
    کلید واژگان: تهویه مطبوع, استخر شنای سرپوشیده, کیفیت هوای داخل, آسایش حرارتی, مدل سازی تبخیر
    Seyed Ali Reza Zolfaghari *, Seyed Mohammad Hoshmand, Ali Foadaddini, Peyman Ebrahimi Naghani
    Due to high humidity, high air temperature and hazardous compounds including chlorine indoor swimming pools are called as ýunhealthy environment. Therefore, the pollutants’ concentration, relative humidity and thermal comfort conditions must be ýsimultaneously considered in designing the air conditioning systems of indoor swimming pools. In this study, a new approach has been ýpresented for concurrent modeling of water evaporation mechanism, chlorine concentration level, occupants’ thermal sensation and ýtemperature and velocity fields in a championship-size indoor swimming pool. In this regard, a new algorithm has been developed in ýorder to apply adaptive boundary conditions at water-air interface in the pool. In the mentioned pool, the air enters the environment ýthrough a linear ceiling diffuser at temperature of 35°C, relative humidity of 30% and air exchange rate of 4 times per hour. The results ýshow that the distribution of temperature, relative humidity and concentration of chlorine contaminant are significantly depending on the ýheight from the water surface. So, the volumetric average of relative humidity from the floor to 0.5m height is about 62%; while the ývolumetric average of relative humidity in the occupied zone is about 50%. Moreover, results indicate that in the distance of floor to 0.5m ýheight, the mean value of chlorine’s concentration is about 60% larger than its mean value in the occupied zone. Also, the temperature ýfield and distribution of thermal comfort index are significantly dependent to the height.ý
    Keywords: Air conditioning, indoor swimming pool, indoor air quality, thermal comfort, evaporation modeling
  • مهتاب امین زاده، علی صفوی نژاد، سید علیرضا ذوالفقاری
    در تحقیق حاضر، اثر آرایش تابشگرهای دمابالا بر ایجاد شرایط حرارتی مطلوب و یکنواخت تحت میدان جریان نامتقارن در یک ساختمان صنعتی مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور، یک فضای صنعتی نمونه دارای یک دریچه ورودی و یک دریچه خروجی هوا، با دو آرایش قرارگیری متفاوت برای تابشگرها (تنها یک تابشگر و استفاده از یک جفت تابشگر) در نظر گرفته شده است. برای شرایط مذکور معادلات پیوستگی، بقای تکانه خطی، انرژی و انتقال تابش به کمک حلگر عددی اپن فوم حل شده است. همچنین میزان مصرف انرژی در تحقیق حاضر مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که در حضور میدان جریان غیریکنواخت، استفاده از دو تابشگر در مقایسه با یک تابشگر توزیع دمای یکنواخت تری بوجود می آورد و نزدیک به 10 درجه سلسیوس از دمای بیشینه کف سالن کم می شود. همچنین این امر باعث می شود که انحراف توزیع دمای کف از دمای میانگین مطلوب (27 درجه سلسیوس) به طور متوسط، حدود 35 درصد کاهش پیدا می کند. علاوه بر این، نتایج حاکی از آن است که استفاده از دو تابشگر دمابالا در مقایسه با یک تابشگر، حدود 10 درصد موجب افزایش در مصرف انرژی می شود.
    کلید واژگان: تابشگر دمابالا, میدان جریان نامتقارن, محیط صنعتی, شرایط حرارتی یکنواخت
    Mahtab Aminzadeh, Ali Safavinejad, Seyed Alireza Zolfaghari
    In the present study, the effect of high temperature radiant heaters’ arrangement on providing appropriate and uniform thermal conditions under asymmetric flow field have been investigated in an industrial environment. For this reason, a sample industrial environment with one inlet and outlet opening has been considered with two different types of high temperature radiant heaters’ arrangement: single radiant heater and couple radiant heaters. For the mentioned conditions, continuity equation, momentum equations, energy equation and radiative transfer equations have been solved by OpenFoam numerical solver. Also energy consumption has been evaluated in the present study. The results show that in presence of asymmetric flow field, using couple high temperature radiant heaters in comparison with single radiant heater causes more uniform temperature distribution and decrease about 10 degrees of Celsius in maximum temperature of floor. Also, this can cause to decrease about 35 percent in floor temperature distribution deviation from the average appropriate temperature (27 degrees of Celsius). Moreover, the results indicate that utilizing couple high temperature radiant heaters leads to increase in energy consumption about 10 percent in comparison with single radiant heater.
    Keywords: High, temperature radiant heater, Asymmetric flow field, Industrial environment, Uniform thermal conditions
  • سید علیرضا ذوالفقاری*، علی فوادالدینی
    پردازنده گرافیکی همه منظوره کاربر را قادر می سازد تا از پردازنده گرافیکی برای مقاصد محاسباتی عمومی بهره بگیرد. استفاده از این نوع پردازنده ها موجب افزایش قابل توجهی در سرعت محاسبات عددی می شود. تحقیقات متعددی جهت بررسی مزیت استفاده از پردازنده گرافیکی در محاسبات از جمله بکارگیری آن برای حل دستگاه معادلات سه قطری صورت گرفته است. تمرکز اصلی تحقیقات مذکور، روی ارتقاء شیوه های بهره گیری از الگوریتم های موازی، نظیر کاهش متناوب و کاهش متناوب موازی بوده است. این الگوریتم ها با معماری پردازنده گرافیکی سازگارند، با این وجود پیچیدگی محاسباتی بالایی نسبت به الگوریتم توماس سری دارند و دارای محدودیت هایی در خصوص ابعاد دستگاه معادلات می باشند. بنابراین در تحقیق حاضر با توجه به مزایای الگوریتم توماس نسبت به الگوریتم های موازی، شیوه ای نوین با عنوان توماس شطرنجی جهت سازگار کردن الگوریتم توماس برای اجرا روی پردازنده گرافیکی ارائه شده است. این روش برای حل مسئله هدایت پایای دو بعدی استفاده شده و نتایج نشان دهنده افزایش دقت پاسخ نسبت به دو الگوریتم توماس و کاهش متناوب موازی می باشد. همچنین نتایج حاکی از آن است که روش جدید می تواند نسبت به الگوریتم توماس، بین 5.7 تا 22.2 افزایش سرعت محاسباتی را در پی داشته باشد. بعلاوه نتایج نشان می دهد که سرعت این روش به طور میانگین در حدود 2 برابر الگوریتم کاهش متناوب موازی می باشد. همچنین مشاهده شد که دسترسی غیر هم مکان به حافظه سراسری موجب حداقل و حداکثر کاهش سرعت 42.7 و 81.9 درصد به ترتیب برای اندازه شبکه 128×128 و 1024×1024 می شود.
    کلید واژگان: الگوریتم توماس شطرنجی, پردازنده گرافیکی همه منظوره, دستگاه معادلات سه قطری, الگوریتم کاهش متناوب موازی
    Seyed Alireza Zolfaghari*, Ali Foadaddini
    General Purpose Graphics Processing Unite (GPGPU) allows the user to utilize GPU for general computing purposes. Using these processors can cause a great speedup in numerical calculations. Several studies have been performed to investigate the advantages of using the GPGPU in numerical calculations including solving tridiagonal set of equations. The main focus of the mentioned studies was on improving parallel methods for example CR and PCR algorithms. Although these algorithms are consistent with GPU architecture, they have higher arithmetic complexity compared with serial Thomas algorithm and also they have limitations in dimensions of the equations’ set. Therefore, in the present study, according to the advantages of Thomas algorithm compared with the parallel algorithms, a novel method entitled checkerboard Thomas has been developed to accommodate Thomas algorithm for running on GPU. This method has been used for solving 2D steady heat conduction problem and the results show an increase in the solution precision compared to Thomas and PCR algorithms. Also the results indicate that the new algorithm can cause to computing speedup between 5.7 to 22.2x, compared with Thomas algorithm. Furthermore, results show that the new method is about 2x faster than PCR algorithm. Also it has been seen that speed decrement for uncoalesced access to global memory is 42.7% in minimum and 81.9% in maximum for 128×128 and 1024×1024 grid size, respectively.
    Keywords: Checkerboard Thomas algorithm, GPGPU, tridiagonal set of equations, PCR method
  • سید علیرضا ذوالفقاری، محمد فتحیان، محسن طالبی
    در شرایط حرارتی بحرانی، بدن انسان قادر نیست تا از طریق سازوکارهای فیزیولوژیکی تنظیم حرارت خود را با محیط تطبیق دهد. در چنین شرایطی، یکی از راهکارهای موثر در جهت حفاظت از بدن افراد در مقابل آسیب های حرارتی، استفاده از پوشش های محافظ است. بر این اساس، در تحقیق حاضر تاثیر استفاده از مواد تغییرفازدهنده بر عملکرد پوشش های محافظ آتش نشانان تحت شرایط بحرانی گرمای سوزان به صورت عددی مورد بررسی قرار گرفته است. نوآوری اصلی این تحقیق، مدلسازی همزمان یک پوشش محافظ حاوی مواد تغییرفازدهنده به همراه سازوکارهای فیزیکی و فیزیولوژیکی بدن انسان می باشد. برای این منظور، یک پوشش محافظ چند لایه شامل یک لایه ماده تغییرفازدهنده در نظر گرفته شده و عملکرد حرارتی آن تحت شرایط گرمای سوزان به ازای سه آرایش مختلف برای چینش لایه های لباس بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که بهترین موقعیت برای قرارگیری مواد تغییر فازدهنده در پوشش های محافظ، لایه میانی لباس است. همچنین، بهترین دمای ذوب برای ماده تغییر فاز دهنده مذکور، دمایی حدود 40 درجه سلسیوس می باشد. علاوه بر این، نتایج حاکی از آن است که استفاده از مواد تغییرفازدهنده در پوشش های محافظ می تواند زمان تاب آوری حرارتی افراد تحت شرایط گرمای سوزان را از حدود 300 ثانیه (برای لباس محافظ فاقد ماده تغییر فاز دهنده) تا حدود 900 ثانیه افزایش دهد.
    کلید واژگان: پوشش‬های محافظ, مواد تغییر‬فاز‬دهنده, شرایط گرمای سوزان, زمان تاب آوری حرارتی
    Seyed Alireza Zolfaghari, Mohammad Fathian, Mohsen Talebi
    Under the critical thermal conditions, the human body cannot adapt itself to the environment by using physiological thermoregulatory mechanisms. Under these conditions, using the protective clothing is one of the effective ways to protect the human body against the thermal injuries. Therefore, in the present study, the effect of using Phase Change Materials (PCMs) on the performance of firefighters’ protective clothing has been numerically investigated under the critical scorching conditions. The main contribution of this study is the simultaneous modeling of a PCM based protective clothing with physical and physiological mechanisms of the human body. For this purpose, a multi-layer protective clothing with a PCM layer has been considered and its thermal performance has been investigated under scorching conditions for three different arrangements of the layers. The results show that the middle layer of protective clothing is the best position for implementing the PCM. Also, and is the best melting temperature for the mentioned PCM is about 40˚C. Moreover, the results indicate that using the PCMs in protective clothing can increase the thermal tolerating time from 300 seconds (for non-PCM protective clothing) up to 900 seconds, under the scorching conditions.
    Keywords: Protective clothing, phase change materials, scorching conditions, thermal tolerating time
  • سید علیرضا ذوالفقاری، علی فوادالدینی، سید محمد هوشمند
    در تحقیق حاضر، تاثیرات دبی و دمای هوای ورودی بر عملکرد یک سیستم تهویه مطبوع متمرکز مخصوص خواب مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور یک سیستم تهویه مطبوع متمرکز مخصوص حالت خواب، شامل یک تخت و دو دریچه ورود و خروج هوا به ترتیب در بالای سر فرد و زیر تخت در نظر گرفته شده و برای شرایط مذکور، معادلات مربوط به جریان، انرژی و آسایش حرارتی به کمک حلگر اپن فوم به صورت عددی حل شده است. همچنین در تحقیق حاضر، شرایط آسایش حرارتی، نارضایتی حرارتی موضعی و ضریب بهره وری انرژی برای سیستم تهویه متمرکز در هنگام خواب مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که عملکرد سیستم مذکور به طور چشمگیری به دبی و دمای هوای ورودی وابسته است. به طوری که دبی کم برای جریان ورودی می تواند موجب توزیع ناهمگن دما و سرعت شده و در نتیجه وضعیت نامناسبی را به لحاظ آسایش حرارتی ایجاد می کند. همچنین، جهت بهره مندی از مزایای سیستم تهویه متمرکز بایستی از بکار بردن دبی های بسیار بالا نیز پرهیز شود؛ چراکه در دبی ها بالا، محدوده وسیعی از اتاق به جای ناحیه خواب فرد تحت تاثیر سیستم تهویه قرار می گیرد. همچنین نتایج حاکی از آن است که با افزایش دبی ضریب بهره وری انرژی کاهش می یابد و مقدار آن به ازای دبی 120 لیتر بر ثانیه به کمتر از 5/ 1 می رسد که این امر نشان دهنده مزیت پایین بکارگیری سیستم های تهویه مطبوع متمرکز به لحاظ مصرف انرژی در دبی های بالا می باشد
    کلید واژگان: سیستم تهویه مطبوع متمرکز, آسایش حرارتی, شرایط خواب, ضریب بهره وری انرژی
    Seyed Ali Reza Zolfaghari, Ali Foadaddini, Seyed Mohammad Hoshmand
    In this research, the effects of flow rate and temperature of supply air on the performance of a bed-based task/ambient air conditioning system (TAC) have been investigated. For this reason, a bed-based task/ambient air conditioning system including a bed, a supply air inlet on the top of the occupant's head and a return air outlet under the bed have been considered and for the mentioned conditions, the equations of flow, energy and thermal comfort have been solved by OpenFoam numerical solver. Also, the thermal comfort conditions, local thermal discomfort and energy utilization coefficient have been evaluated in the present study. The results show that the performance of the mentioned system significantly depends on the supply air temperature and flow rate. So that, the low supply air flow rates may cause non-uniform temperature and velocity distributions and this leads to unpleasant thermal comfort conditions. Also, in order to achieve the benefits of TAC systems, using of high supply air flow rates must be avoided because in high flow rates a wide area of the room is affected by supply air instead of the bed zone. Also, the results indicate that the energy utilization coefficient decreases with supply air flow rate increment. Therefore, this coefficient has reached to less than 1.5 in 120 lit/s air flow rate that demonstrate the low advantage of using TAC systems in high supply air flow rates.
    Keywords: Task, ambient air conditioning system, thermal comfort, sleep conditions, energy utilization coefficient
  • سید علیرضا ذوالفقاری، مهران سعادتی نسب، الهه نوروزی جاجرم
    امروزه استفاده از نماهای دو پوسته به دلیل تاثیر قابل توجه بر کاهش مصرف انرژی ساختمانها مورد توجه بسیاری از مهندسان قرار گرفته است. تحقیقات پیشین نشان داده است که نماهای دو پوسته در فصل سرد عملکرد حرارتی مطلوبی دارد. این در حالی است که در فصل گرم سال، استفاده از نمای دو پوسته می تواند گاهی موجب افزایش بار ساختمان شود. بر این اساس در سالهای اخیر، ایده استفاده از نماهای دو پوسته دارای مواد تغییر فاز دهنده به منظور کاهش مصرف انرژی در فصل گرم سال ارائه شده است. در تحقیق حاضر، با در نظر گرفتن یک ساختمان بلند مرتبه دارای نمای دو پوسته تغییر فاز دهنده در اقلیم تهران، به تحلیل عملکرد حرارتی نماهای دو پوسته تغییر فاز دهنده در طول سال پرداخته شده است. نتایج نشان داد که استفاده از نماهای دو پوسته معمولی، اگر چه در ماه های سرد حدود 20 درصد مصرف انرژی را کاهش می دهد؛ ولی می تواند موجب افزایش 4/6 درصدی بار سرمایشی در تابستان شود. این در حالی است که با استفاده از نماهای دو پوسته با شیشه های تغییر فاز دهنده مصرف انرژی در ماه های سرد و گرم سال، به ترتیب حدود 40% و 26% کاهش خواهد یافت.
    کلید واژگان: نمای دو پوسته, مواد تغییر فاز دهنده, مصرف انرژی
    Seyed Alireza Zolfaghari, Mehran Saadati Nasab, Elahe Norozi Jajarm
    Nowadays, using the double skin facades has attracted the attention of many engineers because of its significant effects on the buildings’ energy consumption. The previous researches have shown that the double skin facades have an appropriate thermal performance in the cold season. However, using double skin façade may lead to increase the building’s energy demand in the warm season. Therefore, in the recent years, the idea of using double skin facades with phase change materials (PCM) has been proposed in order to decrease the summer energy consumption of buildings. In this study, a thermal performance analysis has been performed by considering a high-rise building with the phase change material double skin façade in Tehran climatic conditions. The results indicate that although using the ordinary double skin façades can decrease the building’s energy consumption up to 20% in cold months of the year; it can lead to increase the summer cooling load about 4.6%. However, by using double skin façades with the phase change material glazing, the building’s energy consumption in cold and warm seasons may decrease about 40% and 26%, respectively.
    Keywords: Double skin façade, Phase change materials, Energy consumption
  • سید علیرضا ذوالفقاری، علی براتی ماژان
    در این تحقیق، تاثیرات زاویه خروجی از جت پرده هوایی، بر درزبندی ایرودینامیکی اتاقی با سیتم تهویه فشار مثبت مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور، از مدلسازی جریان، انتقال حرارت و پخش گونه ها به کمک حلگر عددی اپن فوم استفاده شده است. نتایج حاکی از آن است که زاویه پاشش جت، اثرات قابل توجهی بر توزیع پارامترهایی از جمله دما، غلظت آلاینده ها و نیز شاخص احساس حرارتی افراد دارد. به طوری که با تغییر زاویه پاشش جت از 10+ درجه (به سمت داخل) به 10- درجه (به سمت خارج)، متوسط اختلاف دمای محیط داخل تا 2/5 درجه سلسیوس کاهش می یابد. همچنین، همین میزان تغییر در زاویه پاشش جت، باعث می شود تا متوسط غلظت آلاینده های محیط داخل با کاهشی قابل توجه، از 25ppm به 5ppm برسد. از طرفی نتایج نشان داد که به ازای زاویه 10- درجه برای پاشش جت پرده هوایی، متوسط شاخص احساس حرارتی افراد در فضای داخل به سمت احساس خنک سوق پیدا می کند. در نتیجه، زاویه پاشش مذکور باعث می شود که شرایط فضای داخل، تاثیر کمتری از محیط گرم بیرون بپذیرد. به عبارت دیگر، در زاویه پاشش نزدیک به 10- درجه، دستگاه پرده هوایی عملکرد مناسب تری را در جداسازی حرارتی و ایرودینامیکی دو محیط داخلی و خارجی از خود نشان می دهد.
    کلید واژگان: دستگاه پرده هوایی, زاویه پاشش جت, آسایش حرارتی, کیفیت هوای داخل
    Seyed Alireza Zolfaghari, Ali Barati Majan
    In this study, the effects of discharge angle from an air curtain’s jet have been investigated on aerodynamic sealing of a room with positive pressure ventilation system. For this reason, the modeling of flow, heat transfer and species diffusion has been performed by using OpenFoam® numerical solver. The results show that the jet discharge angle has significant effects on the distribution of parameters such as temperature, concentration of pollutants and occupants’ thermal sensation index. So, by varying the jet discharge angle from +10 (towards the indoor space) to -10 (towards the outdoor space), the average temperature difference between two spaces is reduced to 2.5°C. Also, the mentioned varying in discharge angle causes a significant reduction in the mean concentration of pollutants at the indoor space, from 25ppm to 5ppm. On the other hand, the results indicated that for the discharge angle of -10, the average of occupant’s thermal sensation index is shifting to the cool feeling. Therefore, the mentioned discharge angle can reduce the impacts of outdoor warm conditions on the indoor’s. In other words, the discharge angle of -10 demonstrates the best performance of the air curtain device in thermal and aerodynamic separating of two indoor and outdoor spaces.
    Keywords: Air curtain device, jet discharge angle, thermal comfort, indoor air quality
  • حسن حسن زاده، سید علیرضا ذوالفقاری*، حسین شریعتی ایوری

    انجام فعالیت در هوای سرد،اگر چه موجب بالا رفتن دمای بدن می شود،اما می تواند با افزایش نرخ تعرق و جمع شدن آب در بافت لباس عاملی مهم در بروز نارضایتی حرارتی در فرد به حساب آید. علاوه بر این،آب جمع شده در سطح داخلی لباس می تواند سبب اختلال در تنفس پوست بدن شود. لذا میزان آب جمع شده و رطوبت سطح داخلی شاخصهای مهمی برای ارزیابی مناسب بودن لباس برای فعالیت زمستانه می باشد.هدف از این تحقیق، تعیین مقدار آب جمع شده در آرایش های متفاوت یک لباس چند لایه،متشکل از سه لایه بافت اصلی با ترکیب ویسکوز و پلی استر در یک محیط بسیار سرد (20-درجه سلسیوس) است. برای این منظور، لباس به عنوان یک محیط متخلخل،با جریانی چند فازی و چند گونه ای به همراه میعان و جذب مورد مدل سازی قرار گرفته است.همچنین به منظور گسسته سازی و حل معادلات حاکم،از روش عددی حجم محدود ضمنی استفاده شده است.نتایج نشان می دهد که قرارگیری بافت غیر جاذب پلی استر در لایه نزدیک به پوست،موجب کم شدن تری لباس در این ناحیه می شود.همچنین، قرارگیری پلی استر در لایه خارجی می تواند به حفظ شرایط دمایی مطلوب برای لباس کمک نماید.ضمن اینکه نتایج نشان داد که استفاده از بافت ویسکوز در لایه میانی لباس می تواند منجر به کاهش تجمع آب در مرکز لباس می شود.بنابراین،آرایش پلی استر-ویسکوز-پلی استر با دارا بودن کمترین مقدار برای شاخص تجمع آب در مرز داخلی (02/0) و بیشترین مقادیر برای دمای مرز داخلی (33 درجه سلسیوس) و دمای متوسط لباس (1/16 درجه سلسیوس) می تواند علیرغم ایجاد شرایط حرارتی و دمایی مناسب،جرم آب ناشی از تعرق را به خوبی از سمت پوست به محیط دفع نماید.

    کلید واژگان: لباس, انتقال جرم و حرارت, محیط متخلخل, شرایط سرما
    Hassan Hassanzadeh, Seyed Alireza Zolfaghari, Hossein Shariati

    Although,the physical activity in the cold condition causes the body temperature to rise,it can be a significant factor in the occurrence of thermal discomfort due to increase in the perspiration rate and water gathering in the fabric.Moreover,the accumulated water at the inner side of the clothing can cause a difficulty in the skin respiration. So, the amount of accumulated water and interior surface wetness are important indices for evaluating the suitability of clothing for winter activity. The aim of this study is to determine the amount of accumulated water in various arrangements of multi-layer clothing assemblies containing of three bathing layers of Polyester and Viscose in a very cold environment (with -20C temperature).For this reason,the clothing has been modeled as a porous media with multi-phases and multi-species flow by considering the sorption and condensation phenomena.Also,the implicit finite volume numerical method has been used for discretizing and solving the governing equations.The results show that locating the non-absorbing polyester fabric at the layer adjacent to the skin causes the wetness to decrease at this region. Also, locating the polyester at the outer layer can help to maintain the clothing temperature at the proper conditions.Also,the results indicate that using the viscose fabric as the middle layer leads to decrease in the water content value at the center of clothing. Therefore, the “polyester-viscose-polyester” arrangement can properly remove the perspiratory moisture from the skin to environment, with the minimum of inner water content index (0.02) and maximum inner surface temperature(33C) and average clothing temperature(16.1C).

    Keywords: Clothing, Heat, mass transfer, Porous Media, Cold condition
  • سید علیرضا ذوالفقاری، بهمن سخاوتمند
    امروزه سیستم های گرمایش قرنیزی به دلیل توزیع یکنواخت حرارت و پایین بودن دمای آب تغذیه ورودی، مورد توجه بسیاری از مهندسان تهویه مطبوع قرار گرفته اند. با این حال، عواملی مانند وجود دیوار خارجی و نفوذ هوا از درز پنجره می تواند موجب برهم زدن شرایط حرارتی یکنواخت در داخل ساختمان شود. بر این اساس، هدف اصلی تحقیق حاضر، بررسی تاثیرات نفوذ هوا از درز پنجره بر عملکرد سیستم قرنیزی و شرایط حرارتی ساکنان است. برای این منظور، اتاقی منطبق با شرایط ساختمان نمونه شماره 600 استاندارد تاسیساتی اشری 140 در شرایط اقلیمی تهران با دمای طرح خارج 10- درجه سلسیوس در نظر گرفته شده است. همچنین، توان سیستم قرنیزی به گونه ای تنظیم می شود که بتواند متوسط شاخص نارضایتی حرارتی افراد را در محدوده مجاز (کمتر از 10%) نگه دارد. نتایج نشان می دهد که سیستم گرمایش قرنیزی قادر است تا با متوسط دمای سطح پانل برابر با 43 درجه سلسیوس، شرایط حرارتی مطلوب را برای ساکنان در حالت نشسته ایجاد کند. اما با این وجود، توزیع شاخص درصد نارضایتی حرارتی افراد در نزدیکی کف اتاق یکنواخت نخواهد بود. نتایج حاکی از آن است که در این شرایط، نفوذ هوا باعث می شود که نارضایتی حرارتی در ناحیه نزدیک کف به بیش از 40% برسد.
    کلید واژگان: سیستم گرمایش قرنیزی, نفوذ هوا, آسایش حرارتی, مصرف انرژی
    Seyed Alireza Zolfaghari, Bahman Sekhavatmand
    Nowadays، the baseboard heating systems have attracted the attention of many HVAC engineers because of its uniform temperature distribution and low feed water temperature. Despite this، the uniformity of indoor thermal conditions can be disturbed by some parameters such as exterior walls and air infiltration from window gaps. Therefore، the main goal of this study is to investigate the effects of air infiltration from window gaps on the performance of baseboard system and occupants’ thermal conditions. For this reason، a room has been considered under the terms of “ASHRAE-140 standard/Case 600” and climatic conditions of Tehran with winter outdoor design temperature of -10C. Also، the heat power on the baseboard panel has been set as much as the average of occupants’ thermal dissatisfaction index stays within the allowable range (lower than 10%). The results show that the heating baseboard system can provide the appropriate thermal conditions for sitting occupants with average panel temperature of 43C. In spite of this، the distribution of occupants’ dissatisfaction index near the floor is not uniform. The results indicate that the air infiltration can cause to increase the thermal dissatisfaction index up to 40% in the floor region.
    Keywords: Baseboard heating system, Air infiltration, Thermal comfort, Energy Consumption
  • سید علیرضا ذوالفقاری، مهدی معرفت، امیر امیدوار

    در اغلب مدل های پاسخ حرارتی بدن، مدلسازی بر اساس پارامترهای فردی و محیطی انجام می گیرد و تاثیر برخی از پارامترهای فرعی نظیر صرف غذا در این مدلسازی ها لحاظ نمی شود. این در حالیست که نتایج برخی تحقیقات نشان می دهد که صرف غذاهای سرد و گرم اثر قابل ملاحظه ای بر شرایط حرارتی بدن دارد. در این تحقیق پاسخ حرارتی بدن در شرایط گذرا تحت تاثیر صرف غذاهای سرد و گرم مدلسازی شده است. بدین منظور با افزودن ترمی به مدل ناپایای گایج سعی شده است تا پاسخ حرارتی بدن در مقابل صرف غذای سرد یا گرم در شرایط مختلف محیطی مورد بررسی قرار گیرد. این بررسی ها برای سه حالت حرارتی مختلف بدن (گرم، خنثی و سرد) در شرایط گوناگون صرف غذا انجام شده است. نتایج نشان می دهد که در بازه زمانی صرف غذا و حتی مدتی پس از آن، از اثرات غذای صرف شده بر شرایط حرارتی بدن نمی توان صرف نظر نمود. به طوری که احساس افراد در شرایط حرارتی خنثی نسبت به صرف غذاهای گرم بیشتر از غذاهای سرد متاثر می شود. صرف غذاهای گرم می تواند احساس حرارتی افراد را از حالت خنثی به حالت احساس گرما تغییر دهد. در حالی که صرف غذاهای سرد نمی تواند تغییر چشمگیری بر احساس حرارتی افراد و خروج آن از منطقه خنثی داشته باشد. همچنین معلوم شد که صرف غذای سرد دمای مرکز بدن را بیشتر تحت تاثیر قرار می دهد، در حالی که صرف غذای گرم بر دمای پوست اثر بیشتری دارد.

    کلید واژگان: پاسخ حرارتی, بدن انسان, غذای سرد, گرم, آسایش حرارتی, مدل گایج
    Seyed Alireza Zolfaghari, Mehdi Maerefat, Amir Omidvar

    Generally, most of the human thermal response models are dependent upon a narrow range of personal/environmental parameters. In other words, the effects of other parameters such as eating foods are not considered in these models. On the other hand, previous studies have indicated that the overall thermal condition of the body can be significantly affected by eating cold or hot foods. In the present study, the time-dependent thermal response of the human body is simulated with considering the effect of eating hot/cold food. This simulation is performed by adding an extra term to Gagge’s transient model. In this study, three thermal conditions of the human body (hot, neutral and cold) are considered and the effects of eating hot/cold food are investigated under the mentioned conditions. Results indicate that the effects of eating hot or cold food are not negligible during the eating time and also in a period of time after that. At the neutral condition, the human thermal sensation is more sensitive to hot food than to cold ones. Eating hot food changes the body thermal sensation from neutral to hot. But, eating cold food would not make significant changes in the thermal sensation of the body. Results also show that cold food changes the body core temperature more than hot food. While hot food influences the skin temperature significantly.

    Keywords: Thermal Response, Human Body, Hot, Cold Food, Thermal comfort
بدانید!
  • در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
  • همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال