کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7938245 1513108 2014 10 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Monte Carlo simulations of radiative heat exchange in a street canyon with trees
ترجمه فارسی عنوان
شبیه سازی مونت کارلو مبادله گرمای تابشی در یک دره ی خیابان با درختان
کلمات کلیدی
مصرف انرژی ساختمان، روش مونت کارلو، انتقال حرارت شعاعی، مشاهده عوامل،
ترجمه چکیده
تعادل انرژی سطح زمین در یک محیط ساخته شده به طور گسترده ای مدل سازی شده با استفاده از مدل های کوهنوردی شهری با ارائه آرایه های ساختمان به عنوان کانین های خیابانی بزرگ. با این حال، اصلاح این نمایندگی ساده هندسی به مشکلات چالش برانگیز عددی در بهبود پارامترهای فیزیکی می پردازد که در طبیعت قطعی است. در این مقاله، ما یک الگوریتم تصادفی برای برآورد فاکتور بینایی بین نقاط کانونی در حضور درختان سایه بر اساس شبیه سازی مونت کارلو، که فرمول تحلیلی توسط هندسه پیچیده مهار می شود، ایجاد می کنیم. این مدل براساس راه حل های تحلیلی از مشکلات تابش معیاری و همچنین اندازه گیری های میدان در کانین های واقعی خیابان تایید شده است. در رابطه با روش ماتریس، با حل تعداد اندکی بازتاب، مدل پیشنهادی قادر به پیش بینی تبادل شعاعی درون کانونی خیابان با دقت خوب است. مدل سازی تکامل گذرا حرارتی داخل کانونی خیابان با استفاده از روش پیشنهادی، نشان دهنده پتانسیل درختان سایه در کاهش دمای سطوح کانیونی و نیز صرفه جویی در مصرف انرژی ساختمان است. این چارچوب عددی جدید همچنین عمیق بینش ما را نسبت به فیزیک بنیادی انتقال حرارت تابشی و تعادل انرژی سطحی برای مدل سازی اقلیم شهر می کند.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی انرژی انرژی های تجدید پذیر، توسعه پایدار و محیط زیست
پیش نمایش مقاله
شبیه سازی مونت کارلو مبادله گرمای تابشی در یک دره ی خیابان با درختان
چکیده انگلیسی
Land surface energy balance in a built environment is widely modelled using urban canopy models with representation of building arrays as big street canyons. Modification of this simplified geometric representation, however, leads to challenging numerical difficulties in improving physical parameterization schemes that are deterministic in nature. In this paper, we develop a stochastic algorithm to estimate view factors between canyon facets in the presence of shade trees based on Monte Carlo simulation, where an analytical formulation is inhibited by the complex geometry. The model is validated against analytical solutions of benchmark radiative problems as well as field measurements in real street canyons. In conjunction with the matrix method resolving infinite number of reflections, the proposed model is capable of predicting the radiative exchange inside the street canyon with good accuracy. Modeling of transient evolution of thermal filed inside the street canyon using the proposed method demonstrate the potential of shade trees in mitigating canyon surface temperatures as well as saving of building energy use. This new numerical framework also deepens our insight into the fundamental physics of radiative heat transfer and surface energy balance for urban climate modeling.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Solar Energy - Volume 110, December 2014, Pages 704-713
نویسندگان
,