Một số vấn đề về thông thoáng và chất lượng không khí trong môi trường ở và làm việc

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN *** Nguyễn Thị Thủy MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ THƠNG THỐNG VÀ CHẤT LƢỢNG KHƠNG KHÍ TRONG MƠI TRƢỜNG Ở VÀ LÀM VIỆC LUẬN ÁN TIẾN SĨ CƠ HỌC Hà Nội - 2018 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN *** Nguyễn Thị Thủy MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ THƠNG THỐNG VÀ CHẤT LƢỢNG KHƠNG KHÍ TRONG MƠI TRƢỜNG Ở VÀ LÀM VIỆC Chuyên ngành: Cơ học chất lỏng Mã số :62 44 01 08 LUẬN ÁN TIẾN SĨ CƠ HỌC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS TS Trần Văn Trản TS Bùi Thanh Tú Hà Nội – 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các kết nêu luận án trung thực chƣa đƣợc cơng bố cơng trình khác Nghiên cứu sinh Nguyễn Thị Thủy LỜI CẢM ƠN Trong q trình học tập, nghiên cứu hồn thành luận án tiến sĩ nhận đƣợc nhiều giúp đỡ từ Thầy, Cô giáo, bạn bè đồng nghiệp gia đình tơi Đầu tiên tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới hai Thầy, PGS TS Trần Văn Trản TS Bùi Thanh Tú định hƣớng gợi mở vấn đề Thầy nghiên cứu, nghiêm khắc Thầy học tập bao dung Thầy sống dành cho Tiếp theo, xin gửi lời cám ơn tới Thầy, Cơ mơn Cơ học, Khoa Tốn – Cơ – Tin học, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc Gia Hà Nội, nơi công tác giảng dạy, giúp đỡ nhiều q trình học tập, hồn thành luận án Đồng thời, xin gửi lời cám ơn tới Ban giám đốc Đại học Quốc gia Hà Nôi, Ban giám hiệu Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên, Ban chủ nhiệm Khoa Tốn – Cơ – Tin học, Phịng Sau đại học, tạo điều kiện thuận lợi để tơi nghiên cứu tốt giúp tơi hồn thành thủ tục bảo vệ luận án Cuối cùng, xin gửi lời cám ơn đến ngƣời thân gia đình, họ hàng, bạn bè thân thiết, ngƣời ln bên cạnh động viên, giúp đỡ tơi để tơi hồn thành luận án Hà Nội, tháng 1/2018 NCS: Nguyễn Thị Thủy MỤC LỤC NHỮNG KÝ HIỆU DÙNG TRONG LUẬN ÁN………………………………… DANH MỤC CÁC BẢNG .6 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ĐỒ THỊ MỞ ĐẦU 10 Tính cấp thiết đề tài 10 Mục tiêu luận án 11 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu luận án 11 Phƣơng pháp nghiên cứu 11 Bố cục luận án 11 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 13 1.1 Đối lƣu tự nhiên đối lƣu cƣỡng 13 1.2 Tình hình nghiên cứu 13 1.2.1 Các phƣơng pháp nghiên cứu 13 1.2.2 Các nghiên cứu truyền nhiệt miền hình chữ nhật 14 1.2.3 Các nghiên cứu truyền nhiệt miền hình hộp chữ nhật 16 1.2.4 Các nghiên cứu nƣớc 19 1.3 Các kết đạt đƣợc từ cơng trình cơng bố nƣớc quốc tế 19 1.4 Những vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu luận án 20 CHƢƠNG 2: MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ MƠ HÌNH TỐN CỦA BÀI TỐN THƠNG THỐNG VÀ PHƢƠNG PHÁP GIẢI SỐ 22 2.1 Hệ phƣơng trình Bussinesq 22 2.2 Phƣơng pháp phần tử hữu hạn (PP PTHH) 25 2.2.1 Giới thiệu chung phƣơng pháp phần tử hữu hạn 25 2.2.2 Các bƣớc giải chung PP PTHH 26 2.2.3 Các cơng thức tích phân 27 2.2.4 Mô tả phƣơng pháp phần tử hữu hạn cho tốn thơng thống chiều, phần tử tam giác tuyến tính dùng sơ đồ phân tách theo đƣờng đặc trƣng 28 2.2.4.1 Phƣơng trình đối lƣu khuếch tán 28 2.2.4.2 Phƣơng pháp đặc trƣng Galerkin giải phƣơng trình đối lƣu khuyếch tán 28 2.3 Phƣơng pháp sai phân hữu hạn .40 2.3.1 Một số ký hiệu 40 2.3.2 Bậc xấp xỉ 41 2.3.3 Tính ổn định .41 2.3.4 Tính hội tụ 42 2.3.5 Định lý phƣơng pháp sai phân hữu hạn 42 2.3.6 Các phƣơng pháp xây dựng sơ đồ sai phân .43 2.3.6.1 Thay đạo hàm tỷ sai phân .43 2.3.6.2 Phƣơng pháp hệ số bất định 45 2.3.6.3 Sơ đồ với bƣớc tính trung gian .49 Các phƣơng pháp nghiên cứu tính ổn định sơ đồ sai phân 49 2.3.7 2.3.7.1 Phƣơng pháp phổ (phƣơng pháp Neumann) 49 2.3.7.2 Phƣơng pháp nguyên lý cực đại .51 2.4 Phƣơng pháp đa lƣới phi tuyến .54 2.5 Sơ đồ Samarski .58 2.6 Các chƣơng trình tính tốn luận án……………………………… .61 2.6.1 Chƣơng trình tốn hai chiều…………………………………… 61 2.6.2 Chƣơng trình tốn ba chiều………………………………………64 CHƢƠNG 3: MỘT SỐ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VỀ BÀI TOÁN THƠNG THỐNG HAI CHIỀU……………………………………………………………67 3.1 Mơ hình tốn hai chiều……………………………………………… 67 3.2 Các kết thảo luận…………………………………………………… 70 3.2.1 Một số đặc điểm dịng chảy khơng khí dƣới tác động thơng thống nguồn nhiệt miền kín hai chiều…………………………………… 70 3.2.2 Ảnh hƣởng điều kiện biên đến hiệu thơng thống……………78 3.2.2.1 Ảnh hƣởng điều kiện biên đến cấu trúc dòng chảy………………78 3.2.2.2 Ảnh hƣởng điều kiện biên tới hiệu loại bỏ nhiệt chất thải …………………………………………………………………………………… 81 3.3 Kết luận chƣơng 3………………………………………………………….85 CHƢƠNG 4: MỘT SỐ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VỀ BÀI TỐN THƠNG THỐNG BA CHIỀU………………………………………………………… 85 4.1 Mơ hình tốn ba chiều………………………………………………… 87 4.2 Các kết thảo luận……………………………………………………90 4.2.1 Sự lan truyền chất thải miền hình hộp đối lƣu tự nhiên ……… 90 4.2.1.1 Ảnh hƣởng điều biên tới lan truyền chất thải cấu trúc dòng chảy miền hình hộp……………………………………………………………… 91 4.2.1.2 Ảnh hƣởng nguồn nhiệt không đồng tới phân bố chất thải đáy hộp…………………………………………………………………………… 95 4.2.2 Đánh giá hiệu loại bỏ nhiệt chất thải………………………… .97 4.2.2.1 Ảnh hƣởng hƣớng thơng thống đến cấu trúc dịng chảy……… .98 4.2.2.2 Ảnh hƣởng vị trí cửa hút - cửa xả hƣớng thơng thống đến hiệu loại bỏ nhiệt chất thải ……………………………………………………… 101 4.3 Kết luận chƣơng 4…………………………………………………………105 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ………………………………………………… 105 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN……………………………………………………………… 109 TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………………….110 NHỮNG KÝ HIỆU DÙNG TRONG LUẬN ÁN L: Chiều dài đặc trƣng g: Gia tốc trọng trƣờng : Hệ số giãn nở nhiệt : Hệ số nhớt động học : Hệ số khuếch tán nhiệt Gr: Số Grashof (=gβΔTL3/ν2) Grc: Số Grashof (=gβcΔCL3/ν2) Pr: Số Prandtl (=  Ra: Số Rayleigh (=Gr.Pr) Sc: Số Schmidt (=  Re: Số Reynolds (=UL/ν) Nu: Số Nusselt Sh: Số Sherwood U: Vận tốc đặc trƣng u, v, w,  : Các thành phần vận tốc, thời gian không thứ nguyên u, u , u2 , t: Các thành phần vận tốc, thời gian p: Áp suất ) c ) T:  T T  Nhiệt độ không thứ nguyên  T  thuc  ΔT   C: Nồng độ chất thải khơng thứ ngun T: Nhiệt độ trung bình C: Nồng độ chất thải trung bình Si: Diện tích cửa hút So: Diện tích cửa xả kT: Hệ số truyền nhiệt Tn : Nhiệt độ mặt cắt ngang Cn : Nồng độ chất thải mặt cắt ngang DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 4.1 Hiệu loại bỏ nhiệt chất thải vị trí cửa hút – cửa xả khác so với vị trí LL 101 Bảng 4.2 So sánh hiệu loại bỏ theo hƣớng X-X Y-Y 102 Bảng 4.3 So sánh lƣợng nhiệt chất thải đƣợc loại bỏ hai toán A B 104 4.3 Kết luận chƣơng Trong chƣơng luận án sử dụng phƣơng pháp sai phân hữu hạn dựa sơ đồ Samarski giải hệ phƣơng trình chủ đạo hàm xốy, nhiệt độ nồng độ chất thải, đồng thời sử dụng phƣơng pháp đa lƣới xác định trƣờng vận tốc Chƣơng giải đƣợc vấn đề sau:  Đã tìm dạng dòng chảy nhƣ trƣờng hợp hai chiều Trong công bố trƣớc đây, tác giả đƣợc tồn dòng chảy dừng tuần hoàn nhƣng luận án phát thêm đƣợc dịng chảy giả tuần hồn  Đã tiến hành mơ tốn thơng thống với vị trí khác cửa hút – cửa xả để đánh giá hiệu trình truyền tải nhiệt chất nhiễm miền hình hộp Từ kết mơ số rút số nhận xét nhƣ sau:  Sự phân bố chất thải miền hình hộp dƣới tác động chuyển động đối lƣu phụ thuộc vào phân bố nguồn nhiệt sàn Với số Gr vừa phải (từ 3500 đến 5.105 ), chuyển động đối lƣu nguồn nhiệt khơng đồng đáy hộp tạo nên luồng khơng khí chuyển động dừng, tuần hồn giả tuần hồn Các loại chuyển động cịn phụ thuộc vào vị trí cửa hút cửa xả mặt đối diện hình hộp  Hiệu loại bỏ nhiệt chất thải khỏi miền hình hộp phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhƣ tốc độ thơng thống, vị trí cửa hút – cửa xả, hƣớng thơng thống đặc trƣng nguồn phát thải Cụ thể: - Khi số Re=150, hƣớng X-X cho hiệu thơng thống tốt hƣớng Y-Y, vị trí HL lựa chọn tốt cho hai tốn Nếu mục đích loại bỏ chất thải, vị trí ML, MM lựa chọn cho toán B - Khi số Re=200, theo hai hƣớng X-X hay Y-Y tồn số vị trí cửa 105 hút – cửa xả tốt: HL, ML - Nếu nguồn đồng thời phát nhiệt chất thải lƣợng nhiệt chất thải đƣợc loại bỏ thời điểm lớn so với trƣờng hợp nguồn phát chất thải 106 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Các kết thu đƣợc luận án: Với mục tiêu nghiên cứu lý thuyết toán thơng thống 2D, 3D có nguồn nhiệt chất thải bên trong, đồng thời thiết lập phần mềm mô phỏng, so sánh kết mô với kết giới, từ có kết luận định hƣớng ứng dụng thực tế Các kết thu đƣợc gồm có: Trong trƣờng hợp hai chiều, phát dạng chuyển động dòng chảy bao gồm: chuyển động dừng, tuần hoàn giả tuần hoàn Điều phụ thuộc vào mối quan hệ số Re Ra Với số Re  103 , tồn giới hạn cho số Ra theo dịng khơng khí chuyển động dừng Ví dụ trƣờng hợp đối lƣu tự nhiên Re  , dòng chảy dừng số R a  5.106 Giá trị giảm số Re tăng Khi số Re > 103 dịng chảy ln chuyển động không dừng với giá trị số Ra Một số trƣờng hợp xuất dòng chảy tuần hoàn giả tuần hoàn (sự tồn loại dịng chảy phụ thuộc vào vị trí, số lƣợng cửa hút – cửa xả cƣờng độ nguồn nhiệt) Đây kết luận án Đã cách định lƣợng ảnh hƣởng hai loại điều kiện biên khác đến hiệu thơng thống Các điều kiện biên khác khơng ảnh hƣởng đến cấu trúc dịng chảy Điều kiện T=0 tƣờng cứng làm cho nhiệt độ trung bình phịng nhỏ so với điều kiện đoạn nhiệt Ở chế độ dòng chuyển động dừng, lƣợng nhiết lấy qua cửa xả với điều kiện T=0 nhỏ so với trƣờng hợp đoạn nhiệt Điều phù hợp với tính chất điều kiện T=0 (dịng nhiệt qua thành cứng phải vô hạn để nhiệt độ khơng đổi), dịng nhiệt lại phải điều kiện đoạn nhiệt Nghĩa đặt điều kiện T=0 thành lƣợng nhiệt thải qua biên cứng chiếm phần trƣờng hợp 107 đoạn nhiệt (chỉ thoát qua cửa xả) Đây kết mặt nghiên cứu lý thuyết toán truyền nhiệt lan truyền chất thải Trong trƣờng hợp ba chiều, tìm dạng dịng chảy nhƣ trƣờng hợp hai chiều Với số Gr vừa phải (từ 3500 đến 5.105 ), chuyển động đối lƣu nguồn nhiệt không đồng đáy hộp tạo nên luồng khơng khí chuyển động dừng, tuần hồn giả tuần hồn Các loại chuyển động cịn phụ thuộc vào vị trí cửa hút cửa xả mặt đối diện hình hộp.Trong công bố trƣớc đây, tác giả đƣợc tồn dòng chảy dừng tuần hồn nhƣng luận án phát thêm đƣợc dịng chảy giả tuần hồn Đã tiến hành mơ tốn thơng thống với vị trí khác cửa hút – cửa xả để đánh giá hiệu q trình truyền tải nhiệt chất nhiễm khỏi miền hình hộp Hiệu phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhƣ tốc độ thơng thống, vị trí cửa hút – cửa xả, hƣớng thơng thống đặc trƣng nguồn phát thải Kiến Nghị Hƣớng phát triển luận án Hoàn thiện phần mềm đƣợc phát triển luận án để có tính linh hoạt định hƣớng ứng dụng thực tiễn nội dung nghiên cứu Phát triển mơ hình gần với thực tế (có tính đến tính chất rối) dịng thơng thống có lƣu lƣợng lớn Phát triển phần mềm tƣơng ứng có áp dụng kỹ thuật tính tốn song song hệ máy tính cơng suất lớn đƣợc trang bị tƣơng lai 108 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN Trần Văn Trản, Nguyễn Thị Thủy, Nguyễn Ngọc Thắng, Trần Thị Huyền Giang (2014), “Mơ số tốn thơng thống”, Hội nghị khoa học Cơ học thủy khí tồn quốc năm 2014, tr 575-581 T V Tran and N T Thuy (2015), “The effect of boundary conditions on the efficiency of heat or contaminant removal from a ventilated room”, Vietnam Journal of Mechanics 37(2), pp 133–144 T V Tran and N T Thuy (2015), “Some characteristics of the resultant air flow from motions induced by ventilation and heat source in a two – dimensional enclosure”, Vietnam Journal of Mechanics 37(3), pp 177–186 Tran Van Tran, Nguyen Thi Thuy (2015), “The Interaction Between Ventilation and Natural Convection Flows in a Two-Dimensional Enclosure”, Proceedings of International Conference on Scientific Computing, CSC’15, Las Vegas, USA, pp 213-218 Tran Van Tran, Nguyen Ngoc Thang, Nguyen Thi Thuy (2016), “Contaminant spreading by natural convection in a box”, Vietnam Journal of Mechanics, 38(2), pp 141-152 Tran Van Tran, Nguyen Ngoc Thang, Nguyen Thi Thuy (2016), “Effect of inlet-outlet location on heat and mass removal from a box heterogeneously heated from below”, IOSR Journal of Mechanical and Civil Engineering 13(4), pp 16-26 109 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt [1] Bùi Sỹ Lý (2002), Phương pháp thơng gió làm mát với lưu lượng lớn để khử nhiệt, chất độc hại phân xưởng may thiết bị, vật liệu nước, Báo cáo kết nghiên cứu khoa học Trƣờng Đại học Xây dựng [2] Bùi Sỹ Lý, Bùi Thị Hiếu (2009), “Nghiên cứu giải pháp thơng gió làm mát đoạn nhiệt áp suất dƣơng để chống nóng cải thiện mơi trƣờng lao động”, Khoa học công nghệ xây dựng 4, tr 35 -39 [3] Nguyễn Huy Thế, Nguyễn Văn Quế (2016), “Nghiên cứu ngƣng tụ sàn lạnh khơng khí ẩm phịng đối lƣu hỗn hợp”, Tuyển tập cơng trình Hội nghị học kỹ thuật toàn quốc, ISBN: 978-604-913-233-9, Viện học, tr 668-677 [4] Nguyễn Huy Thế, Nguyễn Văn Toàn, Nguyễn Văn Quế (2017), “Xử lí kết thực nghiệm ngƣng tụ sàn lạnh phịng lí thuyết thứ ngun”, Tạp chí Cơ khí Việt Nam 5, tr.77-85 [5] Nguyễn Ngọc Thắng (2016), Bài toán truyền tải nhiệt chất thải phòng, Luận văn Thạc sỹ, Đại học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội [6] Nguyễn Quốc Ý, Đặng Thị Thùy Trang (2015), “Mô hệ thống làm mát không khí dựa vào chu trình bay làm mát trực tiếp phƣơng pháp CFD”, Tuyển tập cơng trình hội nghị khoa học Cơ học Thủy khí tồn quốc năm 2015, tr 913 – 921 [7] Nguyễn Quốc Ý, Lê Thanh Thuận (2016), “Thử nghiệm giải pháp làm mát không khí dựa hiệu ứng bay nƣớc nhà cấp bốn thành phố Hồ Chí Minh”, Tuyển tập cơng trình hội nghị khoa học Cơ học Thủy khí toàn quốc lần thứ 19, tr 726 – 736 [8] Nguyễn Thị Thủy (2011), Các phương pháp tạo lưới tự động ứng dụng tính tốn Cơ học, Luận văn Thạc sỹ, Đại học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội 110 [9] Trần Văn Trản (2007), Phương pháp số thực hành, Tập 2, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội Tài liệu tiếng Anh [10] Adjlout L., Imine O., Azzi A and Belkadi M (2002), “Laminar natural convection in an inclined cavity with a wavy wall”, International Journal of Heat and Mass Transfer 45, pp 2141-2152 [11] Ahmadi M., Dastgerdi B B (2012), “Fluid flow and heat transfer characteristics of natural convection in square 3-D enclosure due to discrete sources”, Proc of the International Conference on Future Trends in Automation and Robotics - FTAR -114 [12] Aminossadati S M (2008), “ Numerical simulation of ventilation air flow in underground mine workings”, 12th American Mine Ventilation Symposium [13] Akrour D., Bennacer R., Kalahe D., “Natural convection of air in a square cavity”, Laboratoire de Mécanique des Fluides, Faculté de Physique [14] Arce J., Xamán J., Álvarez G (2011), “Numerical study of mixed convection and conduction in a 2-D square ventilated cavity with an inlet at the vertical glazing wall and outlet at the top surface”, Heat Mass Transfer 47, pp 22 236 [15] Arya M and Rajput S P S (2011), “Monitoring and analysis of indoor air quality at different heights in industrial room by using CFD”, International Journal of Environmental Sciences 1(6), pp 1062–1071 [16] Awbi H B (1998), “Ventialtion of Building”, E And FN Spon, London [17] Bansal N., Mathur R., Bhandari M (1994), “A study of solar chimney assisted wind tower system for natural ventilation in buildings”, Build Environ 29, pp 495–500 [18] Barrozzi G., Imbabi M., Nobile E., Sousa A (1992), “Physical and numerical modeling of a solar chimney-based ventilation system for buildings”, Build Environ 27, pp 433–445 111 [19] Belarche L., Abourida B., Mediouni T (2013), “Three-dimensional Numerical Study of Natural Convection in a Cubical Enclosure with Two Heated Square Sections Submitted to Periodic Temperatures”, International Journal of Computer Science Issues 10( 2) [20] Bilgen E., Chaaban M (1982), “Solar heating-ventilating system using a solar chimney”, Sol Energy 28, pp 227–233 [21] Bilski S.M., Loyd J.R., Yang K.T (1986), “An experimental investigation of the laminar natural convection velocity in square and partitioned enclosure”, Proceeding of the eight international Heat Transfer Conference 4, pp 15311518 [22] Brahim B B., Taieb L (2007), “Oscillatory double-diffusive mixed convection in a two-dimensional ventilated enclosure” International J of Heat and Mass Transfer 50, pp 4540-4553 [23] Chandrasekhar S (1961), Hydrodynamic and hydromagnetic stability, Clarendon Press Oxford [24] Chen Q (2009), “Ventilation performance prediction for buildings: A method overview and recent applications”, Building and Environment 44 (4), pp 848– 858 [25] Chen Z., Bandopadhayay P., Halldorsson J., Byrjalsen C., Heiselberg P., Li Y (2003), “An experimental investigation of a solar chimney model with uniform wall heat flux”, Build Environ 38, pp 893–906 [26] Chung I P., Dunn-Rankind (1998), “Using numerical simulation to predict ventilation efficency in a model room”, Energy and Buildings 28(1), pp 43 – 50 [27] Corzo S F., Damián S M., Ramajo D., Nigro N M (2011), “Numerical simulation of natural convection phenomena”, Mecánica Computacional, pp 277 - 296 112 [28] Fusegi T et al (1991), “A numerical study of three-dimensional natural convection in a differentially heated cubical enclosure”, International J of Heat and Mass Transfer 34 (6), pp 1543 - 1557 [29] Fusegi T., Hyun J M., Kuwahara K (1992), “Numerical simulations of natural convection in a differentially heated cubical enclosure with a partition”, Int J Heat and Fluid Flow 13(2) [30] Frederick R L (1997), “Natural convection heat transfer in a cubical enclosure with two active sectors on one vertical wall”, Int Comm Heat Mass Transfer 24 (4), pp 507-520 [31] Gan G (1998), “A parametric study of Trombe walls for passive cooling of buildings”, Energy Build 27, pp 37–43 [32] Gan G (2010), “Interaction between wind and buoyancy effects in natural ventilation of buildings”, Open Construction and Building Technology Journal 4, pp 134–145 [33] Gan G (2006), “Simulation of buoyancy-induced flow in open cavities for natural ventilation”, Energy Build 38, pp 410–420 [34] Gan G., Riffat S (1998), “A numerical study of solar chimney for natural ventilation of buildings with heat recovery”, Appl Thermal Eng 18, pp 1171– 1187 [35] Ghia U., Ghia K.N., Shin C.T (1982), “High-Re Solution for Incompressible Flow Using the Navier-Stokes Equations and a Multigrid Method”, Journal of Computational Physics 48, pp 387-411 [36] Godunov S.K (1959), “Fin Diff method for num comp of discontinous solutions of the equations of fluid Mech.”, Math Sb 47, pp 271 [37] Hackbusch W (1985), “MultiGrid Methods and Applications”, SpringerVerlag, Berlin/New York [38] Hakan F Oztop, Eiyad Abu-Nada (2008), “Numerical study of natural convection in partially heated rectangular enclosures filled with nanofluids”, International J of Heat and Mass Transfer 29, pp 1326-1336 113 [39] Hiller W.J., Koch S., Kowalewki T.A (1989), “Three-dimensional structures in laminar natural convection in a cubic enclosure”, Experimental Thermal and Fluid Science 2(1), pp 34-44 [40] Iplo Kulmala (1994), “Numerical simulation of local ventilation”, Annals of Occupation Hygiene 38(4), pp 337 – 349 [41] Janssen R.J.A., Henkes R.A.W.M., Hoogendoorn C.J (1993), “Transition to timeperiodicity of a natural convection flow in a 3D differentially heated cavity”, International J of Heat and Mass Transfer 36(11), pp 2927-2940 [42] John v., Tobiska.L (2000), “Numerical performance of smoothers in coupled multigrid methods for the parallel solution of the incompressible NavierStokes equation”, Int J numer Meth Fluids 33, pp 453-473 [43] Jones W P and Launder B E (1972), “The prediction of laminarization with a two-equation model of turbulence”, International Journal of Heat and Mass Transfer 15(2), pp 301–314 [44] Khudheyer S M (2006), “Numerical of simulation of turbulence isothermal flow in machenically ventilation room”, JKAU: Engineering Sci, 107(2), pp 103-117 [45] Kulkarmi R (1998), Natural convection in enclosures with localized heating and cooling, PhD thesis, University Wollongong, Australia [46] Kürekci N A., Özcan O (2012), “An experimental and numerical study of laminar natural convection in a differentially-heated cubical enclosure”, J Of Therrmal Science and Technology 32(1), pp 1-8 [47] Lage J L., Bejan A., and Anderson R (1991), “Efficiency of transient contaminant removal from a slot ventilated enclosure”, International journal of heat and mass transfer 34(10), pp 2603– 2615 [48] Lage J L., Bejan A and Anderson R (1992), “Removal of contaminant generated by a discrete source in a slot ventilated enclosure” International Journal of Heat and Mass Transfer 35(5), pp 1169–1180 114 [49] Landau L.D, Lifshitz E.M (1986), Mechanics of continous mediums, M Nauka, Russian [50] Lee S.-C., Cheng C.-Y., and Chen C.-K (1997), “Finite element solutions of laminar and turbulent flows with forced and mixed convection in an air-cooled room”, Numerical Heat Transfer, Part A Applications 31(5), pp 529–550 [51] Li-Chuan F (2003), “Effect of mixed convection on transient hydrodynamic removal of a contaminant from a cavity”, International J of Heat and Mass Transfer 46, pp 2039-2049 [52] Liszka T., Orkisz J (1980), “The finite difference method at arbitrary irregular grids and its application in applied mechanics”, Comput Struct, 11(1), pp 8395 [53] Mallinson G.D., Davis G De Vahl (1977), “Three-dimensional natural convection in a box: a numerical study”, Journal of Fluid Mechanics 83(1), pp 1-31 [54] Markatos N.C., Pericleous K.A (1984), “Laminar and turbulent natural convection in an enclosed cavity”, International J of Heat and Mass Transfer 27(5), pp 755-772 [55] McCormick S.F (1988), Multigrid Methods: Theory, Applications and Supercomputing, NY: Marcel Dekker [56] Mohamed B (1998), A computational study of flow in mechanically ventilated space, M.S thesis, Cairo University, Giza Egypt [57] Moureh J., Flick D (2005), “Airflow characteristics within a slot ventilated enclosure”, Int J Heat Fluid Flow 26, pp 12–24 [58] Nielsen P.V (1974), Flow in air conditioned rooms, PhD Thesis from the Technical University of Denmark [59] Nielsen P.V (2004), “Computational fluid dynamics and room air movement”, Indoor Air 14(7), 134–143 [60] Nithiarasu P (2003), “An efficient artificial compressibility (AC) scheme based on the characteristic based split (CBS) method for incompressible 115 flows”, International Journal for Numerical Methods in Engineering 56(13), pp 1815–1845 [61] Orhan A., Wen-Jei Y (2000), “Natural convection in enclosures with localized heating from below and symmetrical cooling from sides”, International J of Numerical Methods for Heat & Fluid Flow 10(5), pp 518529 [62] Ostrach S (1972), “Natural convection in enclosures”, Advances in Heat Transfer, 8, pp 161–227 [63] PallarEs J., Cuesta I., Grau F.X., Francesc G (1996), “Natural convection in a cubical cavity heated from below at low Rayleigh numbers”, International J of Heat and Mass Transfer 39(15), pp 3233-3247 [64] Patankar S V (1980) Numerical heat transfer and fluid flow, Hemisphere, Washington, DC [65] Pepper D W and Carrington D (2009), Modeling indoor air pollution, Imperial College Press [66] Pitarma R.A., Ramos J.E., Ferreira M.E., Carvalho M.G (2004), “Computational fluiddynamics: an advanced active tool in environmental management and edu-cation”, Manage Environ Qual Int J 15, pp 102–110 [67] Polezaev V I et al (1987), Mathematical modeling of convective heat and mass transfer on the base of Navier-Stokes equation, M Nauka, (in Russian) [68] Prakash D and Ravikumar P (2012), “Simulation of indoor air flow for a room with windows at their adjacent walls under various wind flow direction using CFD”, ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences 7(11), pp 1387– 1394 [69] Rahman M M., Alim M A., Mamun M A H., Chowdhury M K., Islam K M S (2007), “Numerical study of opposing mixed convection in a vented enclosure”, ARPN J Eng Appl Sci 2, pp 23–36 116 [70] Raji A., Hasnaoui M (1998), “Mixed convection heat transfer in a rectangular cavity ventilated and heated from the side”, Numer Heat Transf 33, pp 533– 548 [71] Rees S., McGuirk J., Haves P (2001), “Numerical investigations of transient buoyant flow in a room with displacement ventilation and chilled ceiling system”, International J of Heat and Mass Transfer 44, pp 3067–3080 [72] Roland W Lewis, Nithiarasu P., Kankanhalli N Seetharamu (2004), Fundamentals of the finite element method for heat and fluid flow, John Wiley & Son, Ltd [73] Sabeur-Bendehina A., Imine O., Adjlout L., Imine B (2007), “Effect of the hot surface geometry on laminar Natural Convection in Cubical Air Filled Enclosures”, Proceedings of the Third International Conference on Thermal Engineering: Theory and Applications [74] Saha G., Saha S., Islam M Q and Akhanda M R (2007), “Natural convection in enclosure with discrete isothermal heating from below”, Journal of Naval Architecture and Marine Engineering 4(1), pp 1–13 [75] Saha S., Hasan M N., and Khan I A (2009), “Double diffusive mixed convection heat transfer inside a vented square cavity”, Chemical Engineering Research Bulletin 13(1), pp 17–24 [76] Saha S., Saha G., Ali M., Islam Q (2006), “Combined free and forced convection inside a two-dimensional multiple ventilated rectangular enclosure”, ARPN J Eng Appl Sci 1, pp 23–35 [77] Sakamoto Y., Matsuo Y (1980), “Numerical predictions of threedimensional flow in a ventilated room using turbulence models”, Appl Math Modell 4, pp 67–72 [78] Samarski A.A (1971), Introduction to the theory of finite difference method, Nauka, Russian 117 [79] Singh S., Sharif M (2003), “Mixed convective cooling of a rectangular cavity with inlet and exit openings on differentially heated side walls”, Numer Heat Transf 44, pp 233–253 [80] Sinha S L., Arora R C., and Roy S (2000), “Numerical simulation of twodimensional room air flow with and without buoyancy”, Energy and Buildings 32(1), pp 121–129 [81] Soria M., Oliva A., Costa M., Pe´rez-Segarra C (1998), “Effect of contaminant properties and temperature gradients on the efficiency of transient gaseous contaminant removal from an enclosure: a numerical study”, Int J Heat Mass Transf 41, pp 3589–3609 [82] Terai T (1959), “Indoor thermal convection”, Architectural Institution of Japan 63, Japanese [83] Watson S P , Murray B T , Sammakia B G (2001), “Computational parameter study of chip scale package array cooling”, IRRR Transactions of computer packaging technology 24, pp 184-190 [84] Wesseling P (1992), “An introduction to multigrid methods”, John Wiley & Sons Chichester [85] Yasunobu et al (2006), Numerical simulation of Urban heat Island in a ten – kilometers square area of central Tokyo, Annual 2006, Japan [86] Yu E., Joshi Y (1997), “A numerical study of three-dimensional laminar natural convection in a vented enclosure”, Int J Heat and Fluid Flow 18(6) [87] Zemani F., Sabeur-Bendehina A., Boussoufi M (2014), “Numerical Investigation Of Natural Convection In Air Filled Cubical Enclosure With Hot Wavy Surface And Partial Partitions” Procedia Computer Science 32, pp 622-630 [88] Zhao C Y , Lu T J (2002), “Nof microchannel heat sinks for electronic cooking”, Int J Of Heat Mass Transfer 45, pp 4857 – 4869 [89] Zienkiewicz O C and Codina R (1995), “A general algorithm for compressible and incompressible flow - Part I The split, characteristic-based 118 scheme”, International Journal for Numerical Methods in Fluids 20(8-9), pp 869–885 [90] Zienkiewicz O C., Nithiarasu P., Codina R., Vazquez M., and Ortiz P (1999), “The characteristic- based-split procedure: an efficient and accurate algorithm for fluid problems”, International Journal for Numerical Methods in Fluids 31(1), pp 359–392 [91] Zienkiewicz O C and Taylor R.L (eds), “Nithiarasu P 200 computer implementation of the CBS algorithm, Chapter 9, The finite element method”, fluid dynamics 3, pp 274-290 [92] Zienkiewicz O.C, Taylor R.L, Nithiarasu P (2005), Finite Element for Fluid Dynamics, Elsevier, 6th Edition 119 ... HỌC TỰ NHIÊN *** Nguyễn Thị Thủy MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ THƠNG THỐNG VÀ CHẤT LƢỢNG KHƠNG KHÍ TRONG MƠI TRƢỜNG Ở VÀ LÀM VIỆC Chuyên ngành: Cơ học chất lỏng Mã số :62 44 01 08 LUẬN ÁN TIẾN SĨ CƠ HỌC... trên, luận án chọn đề tài ? ?một số vấn đề thơng thống chất lƣợng khơng khí mơi trƣờng làm việc? ?? làm nội dung nghiên cứu 10 Mục tiêu luận án  Nghiên cứu sở lý thuyết phƣơng pháp số giải tốn thơng... khơng khí đối lƣu tự nhiên vùng lớn nhƣ khu thị [85] tốn lan truyền tạp chất Đối tƣợng hƣớng đến luận án không gian sống làm việc Nhƣ biết, chất lƣợng khơng khí mơi trƣờng làm việc ảnh hƣởng đến