Determining of Climatic Parameters Using CFD in Different Window Span in Naturally Ventilated Greenhouses


TEZCAN A., BÜYÜKTAŞ K.

Journal of Basic & Applied Sciences, cilt.9, ss.178-186, 2013 (Hakemli Dergi)

  • Yayın Türü: Makale / Tam Makale
  • Cilt numarası: 9
  • Basım Tarihi: 2013
  • Dergi Adı: Journal of Basic & Applied Sciences
  • Sayfa Sayıları: ss.178-186
  • Akdeniz Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Bu çalışma Kuzey-Güney yönünde yöneylenmiş, doğal havalandırmalı, tekil bir cam serada bitkisiz koşullarda yürütülmüştür. Sera içerisinde farklı pencere açıklık koşullarında (45° ve 90°) ölçülen sıcaklık ve nem değerleri Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) simülasyonları sonucunda belirlenen değerler ile karşılaştırılmıştır. Çalışmada, Batı Akdeniz Tarımsal Araştırma Enstitüsünde bulunan beşik çatılı tekil seralar kullanılmıştır. Çalışma alanı, 36º 52' K enlemi ve 30º 50' D boylamında bulunmaktadır.

Materyal olarak seçilen seralarda, ölçülen değerler farklı noktalarda yerleştirilmiş sıcaklık ve nem ölçerler kullanılarak 08:00-18:00 arası her 2 saatte bir kaydedilmiştir. Ölçümler 45° ve 90° pencere açıklığı koşullarında yapılmıştır. Materyal olarak seçilen seranın HAD simülasyonlarında SolidWorks 2011 paket programı kullanılmıştır. Sera içerisindeki sıcaklık ve nem değerleri dış ortam koşullarına, seranın fiziksel ve yapısal özelliklerine bağlı olarak simüle edilmiştir. Sonra, ölçülen değerler simüle edilen değerler ile karşılaştırılmış ve her bir sensör için hata oranları belirlenmiştir.

Sonuç olarak, sera içerisindeki ölçülen ve simüle edilen sıcaklık ve nem değerlerinin minimum hata oranları sırasıyla %4.8 ve %4.7 olarak belirlenmiştir. Çalışma göstermiştir ki, HAD doğal havalandırmalı seralarda sera içi iklim faktörlerinin belirlenmesinde güçlü bir araç olarak kullanılabilir.

The aim of this study was to compare with the measured inner air temperature and relative humidity values and the simulated values determined with Computational Fluid Dynamics (CFD) in the naturally ventilated gable-roofed single glass greenhouse located North-South direction, having 45o and 90° window spans and under no cultivation.

The measured values ??were recorded every 2 hours from 8 am to 18 pm using the relative humidity and air temperature sensors  placed in 7 different locations. Measurements were made in case of the 45° and 90° window span openness. For CFD simulations, the SolidWorks 2011 software was used. The values ??of air temperature and relative humidity inside the greenhouse were simulated depending on the outside ambient conditions and structural and physical properties of greenhouse. Then, the measured values were compared with the simulated values and error rate for each sensors were determined.

As a result, it was determined minimum error rates ??of the measured and simulated air temperature and relative humidity in greenhouses is 4.8% and 4.7%, respectively. The study showed that the CFD can be used as a powerful tool for determining inner climatic factors in naturally ventilated greenhouses.