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- Three-dimensional natural convection in rooms connected to the outside through large openingsPublication . Ramos, João António Esteves; Martinho, Nuno A. G.; Pitarma, Rui A.; Carvalho, Maria da GraçaThe growing interest in the study of natural convection in geometrically complex enclosures with restricted communication has been stimulated by applications involving energy-efficient passive-solar buildings, natural convection cooling of electronic equipment and room heating and ventilation. Airflow through doorways, windows and other large openings are significant ways in which air, pollutants and thermal energy are transferred from one zone of a building to another or to outside. The present paper describes a numerical method for analysing three-dimensional natural convection in rooms connected to the outside through large openings. The calculations made use of a Computational Fluid Dynamics (CDF) procedure taking into account the effects of buoyancy, heat sources, thermal radiation heat transfer and air flow turbulence. The CDF predictions agree with the experimentally observed features of the flow field, including the vertical air temperature stratification, with a reasonable degree of accuracy.
- O papel da modelação matemática na optimização da climatização de edifíciosPublication . Ramos, João António Esteves; Pitarma, Rui A.; Martinho, Nuno A. G.; Carvalho, Maria da GraçaA crescente necessidade da utilização de meios de cálculo que permitam a previsão e a visualização das características dos escoamentos do ar, da distribuição da temperatura, da distribuição da humidade do ar e do transporte de contaminantes, em espaços de edifícios ventilados, tem incentivado a investigação na modelação física e matemática desses fenómenos, nessas geometrias complexas. Nesta comunicação, apresenta-se uma "ferramenta" de cálculo que permite modelar os fenómenos tridimensionais associados à circulação turbulenta do ar, à transmissão de calor e à transmissão do vapor de água no ar (humidade). O modelo de simulação computacional desenvolvido foi validado para a caracterização do ambiente interior em edifícios nas suas variantes termo-higrométricas, qualidade do ar e conforto térmico. Nesta comunicação apresentam-se previsões do campo da velocidade, da temperatura do ar e da concentração de vapor de água numa sala de escritório com obstáculos e com fontes interiores de calor e de água. Este tipo de avaliação é fundamental para, em cada caso, conhecer, de uma forma detalhada, a influência dos vários parâmetros do ambiente interior nos ocupantes dos edifícios, quer do ponto de vista do conforto térmico, quer da qualidade do ar.