Investigación Numérica del Rendimiento de Enfriamiento de la Pulverización de Neblina de Agua Dentro de un Canyon Callejero 2D Idealizado
Autores: Chen, Hongjie; Meng, Handong; Du, Yaxing
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 3
Citaciones: Sin citaciones
En respuesta al desafío de las islas de calor urbanas, se han explorado diversas medidas de mitigación, siendo los sistemas de rociado de agua una solución rentable y eficiente para el enfriamiento exterior urbano. Sin embargo, los factores influyentes de un sistema de rociado de agua sobre la eficiencia de enfriamiento no se han comprendido completamente, lo que dificulta la aplicación del sistema de rociado de agua. Este estudio profundiza en las siguientes dos preguntas: (1) ¿cuál es el rendimiento de enfriamiento de un rociador de niebla de agua en un clima urbano cálido y húmedo? (2) ¿Cuáles son los efectos de diferentes factores influyentes? Para responder a estas dos preguntas, se utilizan simulaciones de dinámica de fluidos computacional (CFD) para modelar el proceso de enfriamiento del rociador de niebla de agua dentro de un ideal cañón de calle bidimensional con una relación de aspecto de 1. Se realizó una validación sólida para el enfriamiento por rociado de agua antes de las siguientes simulaciones CFD. Los resultados muestran que para valores dados de la tasa de flujo de agua (es decir, 9.0 L/min) y la altura de la boquilla de rociado (es decir, 3 m), se puede lograr una reducción máxima de temperatura de aproximadamente 4.6 grados Celsius a la altura de los peatones. Aumentar la altura de instalación es más efectivo para mantener la proporción de la zona de enfriamiento que disminuir la tasa de flujo de agua. La recirculación en sentido horario dentro del cañón de la calle desaparece cuando el flujo de aire ascendente se debilita al instalar la boquilla de rociado en el medio del cañón de la calle.
Descripción
En respuesta al desafío de las islas de calor urbanas, se han explorado diversas medidas de mitigación, siendo los sistemas de rociado de agua una solución rentable y eficiente para el enfriamiento exterior urbano. Sin embargo, los factores influyentes de un sistema de rociado de agua sobre la eficiencia de enfriamiento no se han comprendido completamente, lo que dificulta la aplicación del sistema de rociado de agua. Este estudio profundiza en las siguientes dos preguntas: (1) ¿cuál es el rendimiento de enfriamiento de un rociador de niebla de agua en un clima urbano cálido y húmedo? (2) ¿Cuáles son los efectos de diferentes factores influyentes? Para responder a estas dos preguntas, se utilizan simulaciones de dinámica de fluidos computacional (CFD) para modelar el proceso de enfriamiento del rociador de niebla de agua dentro de un ideal cañón de calle bidimensional con una relación de aspecto de 1. Se realizó una validación sólida para el enfriamiento por rociado de agua antes de las siguientes simulaciones CFD. Los resultados muestran que para valores dados de la tasa de flujo de agua (es decir, 9.0 L/min) y la altura de la boquilla de rociado (es decir, 3 m), se puede lograr una reducción máxima de temperatura de aproximadamente 4.6 grados Celsius a la altura de los peatones. Aumentar la altura de instalación es más efectivo para mantener la proporción de la zona de enfriamiento que disminuir la tasa de flujo de agua. La recirculación en sentido horario dentro del cañón de la calle desaparece cuando el flujo de aire ascendente se debilita al instalar la boquilla de rociado en el medio del cañón de la calle.