Experimental study of ventilation processes in test chamber

Dentro dos consumos energéticos globais, os edifícios compreendem uma parte significativa, sendo os sistemas AVAC, aquecimento, ventilação e ar condicionado, por sua vez, um dos maiores componentes nos gastos dos edifícios. Este consumo tem justificado a investigação de novas estratégias e equipamentos de ventilação que consigam aumentar a sua eficiência e diminuir os gastos desnecessários. Para se conseguir esta diminuição, têm vindo a ser estudadas técnicas e equipamentos de ventilação que aumentem a sua eficiência. Estes testes, devido à sua complexidade crescente, implicam estudos que se apoiam fundamentalmente no CFD, Mecânica de Fluidos Computacional, ferramenta que prevê o comportamento de escoamentos, interiores ou exteriores, baseando-se na conservação de massa, energia e quantidade de movimento dos fluidos. As simulações numéricas do CFD proporcionam resultados que necessitam, por sua vez, de validação. A validação consiste na comparação de resultados experimentais com os resultados numéricos. Estes dados experimentais são conseguidos por meio de ensaios experimentais da situação real análoga à que se pretende simular. Nesta dissertação são realizados ensaios experimentais para uso em validação de simulação numérica no caso de uma sala de testes isotérmica climatizada. Estes ensaios consistiram na medição de velocidade e temperatura de ar no interior da sala com o uso de anemómetros de fio quente omnidirecionais para a situação de caudal de insuflação constante a temperatura constante. Foi proposta uma metodologia de ensaio e fizeram se alguns testes para validar a mesma. Esta validação de ensaio permitiu validar a metodologia usada com base nas condições iniciais estabelecidas e na coerência de resultados ao longo do tempo. Também foi ava liada a interferência da obstrução física do suporte usado nas medições de velocidade. Após a validação de ensaio mediu-se a magnitude da velocidade e a temperatura numa malha de 119 pontos no plano XY em 5 alturas distintas. As medições nestes pontos permitiram mapear as magnitudes em diversos planos e retirar os seus contornos. Com estes dados foi possível caracterizar a ventilação como Ventilação Aderente à Pa rede Vertical e observaram-se fenómenos de escoamento interior característicos desta ventilação. Estes resultados experimentais foram posteriormente usados para validação de resulta dos numéricos, permitindo a validação da simulação numérica referente a este caso.Within global energy consumption, buildings comprise a significant part, with HVAC, heating, ventilation and air conditioning systems, in turn, being one of the largest com ponents in building expenses. This consumption has justified the investigation of new ventilation strategies and equipment that can increase efficiency and reduce unneces sary expenses. To achieve this reduction, ventilation techniques and equipment have been studied to increase efficiency. These tests, due to their increasing complexity, in volve studies that are fundamentally based on CFD, Computational Fluid Mechanics, a tool that predicts the behavior of flows, interior or exterior, based on the conservation of mass, energy and momentum of fluids. CFD numerical simulations provide results which require validation. Validation consists of comparing experimental results with numerical results. These experimental data are obtained through experimental tests of the real situation analogous to the one intended to be simulated. In this thesis, experimental tests are carried out to validate numerical simulation in the case of an air-conditioned isothermal test room. These tests consisted of measuring air speed and temperature inside the room using omnidirectional hot wire anemometers for the situation of constant inflation flow at constant temperature. A testing methodology was proposed and some tests were carried out to validate it. These tests made it possible to validate the methodology used based on the established initial conditions and the consistency of results over time. The interference of physical obstruction of the support used in speed measurements was also evaluated. After the test validation, the magnitude of speed and temperature were measured on a grid of 119 points in the XY plane at 5 different heights. Measurements at these points made it possible to map the magnitudes in different planes and remove their contours. With these data it was possible to characterize the ventilation as Vertical Wall Attached Ventilation and internal flow phenomena characteristic of this ventilation were observed. These experimental results were later used to validate numerical results, allowing the validation of the numerical simulation relating to this