Tesisat Dergisi 266. Sayı (Şubat 2018)

98 Tesisat / Şubat 2018 tesisat.com.tr ÇEVİRİ oluşturacağı ılık hava akımınınım karşılıklı olarak birbirlerini etkilemesini dikkate alması gerekir. Arenanın içinde oluşacak çok karmaşık karakterdeki hava akımının dikkate alınması, etki bölgelerin seçimi ve yukarıda belirtilen akımların dav- ranışlarının dikkate alınması oldukça zordur. Bunun yanında, suni olarak yapılan buzun olması da ısı transferine dâhil olan yüzeylerin önemli bir kısmının üzerindeki (buzda, çatı kap- lamasında ve duvar yüzeylerinde) merkezden civara doğru yayılan radyal bir elemanın da dikkate alınması ihtiyacını ortaya çıkarır. Böyle bir durumda tasarımcı basitleştirilmiş mühendislik tekniklerinin buradan sonra daha fazla yeterli olacak değerler vermeyeceğinden, uygun teknik çözümler bulmaya yardımcı olabilecek bilgi ve tekniklerin eksikliğiyle karşılaşabilir. Bunun sonucu olarak, buz arenaları hava parametrelerinin genel olarak tesislerin çalışmasının fiili şartlarında değil tasarım hesaplarında dikkat alındığı gözükmektedir. Yukarıda belirtilen hususlar nümerik çözümlere veya dife- ransiyel korunum denklemlerine (differential conservation equations), yani üç boyutlu Navier Stokes denklemlerine, dayanan hesaplamalı akışkanlar dinamiği (computational fluid dynamics (CFD)) yöntemlerinin kullanılmasına ihtiyaç gösterir. Aynı zamanda, kapalı buz pateni pistlerindeki hava dağı- lımının nümerik simülasyonları kullanılan matematik modelin derinlemesine analizini isteyen yaygın olarak kullanılmayan bir çalışmadır. Matematik modeli belirlemek; çevresel şart- ların belirlenmesi, arenanın seyirci bölmesince sağlanan ısı kazançları ve radyasyonla yapılacak ısı transferinin dikkate alınması ihtiyacı gibi bir takım özel taleplerin dikkate alın- masını ister. Aşağıda 2014 Olimpiyat Oyunları için yapılan Soçi ““Ice- berg Arena_Buzdağı Arenasının” içinde oluşan hava akımı davranışının bir simülasyonu verilmiştir. STAR-CCM+ üç boyutlu diferansiyel konum denkleminin nümerik çözüm- lemesine dayanan Akışkanlar Mekaniği yazılımı araştırma aracı olarak seçilmiştir. KAPALI BUZ PATENİ PİSTİNDEKİ RADYASYONLA ISI TRANSFERİ Tabanı suni buz olan çatısı kapalı binalardaki ısı transfe- rinin radyasyon elemanı önemli bir etmendir. Bu “buz-çatı kaplaması-duvarlardan” oluşan bir sistemdeki kesintili rad- yasyondan oluşmaktadır. Burada, radyasyonla ısı transferi- nin sadece stadyumun iç yüzeyleri olmayabileceği, bunun yanında seyircilerin de radyasyonla ısı transferi yapabileceği akıldan çıkartılmamalıdır. İkinci etmen matematik modelde dikkate alınmalıdır. SEYİRCİLERCE ÜRETİLEN ISININ BELİRLENMESİ Seyircilerin hissi ısı yüklerinin ışınımından ve taşınmalı bileşenlerinin 10°C-26°C arasındaki ilişki yaklaşık %50- %50’dir. Hissedilir ısının seyircilerden binaya transferinin sadece konveksiyonla yani taşınma ile olduğunu kabul etmek seyircilerin üzerindeki serbest akış hızlarını olduğundan fazla değerlendirmeye neden olur ve bunun sonucu olarak tüm stadyum içinde hava dolaşımının uygun olmayan şekilde meydana gelmesine yol açar. AYDINLATMA ARMATÜRLERİNDEN ÇIKAN IŞINIMIN KISA VE UZUN DALGA ELEMANLARININ AYRI AYRI ELE ALINMASI Buz pateni pistlerini aydınlatmak için buz pateni arena- ları normal olarak içinde ışığın yeniden dağıtan aydınlatma lambaları kullanır. Farklı tipte aydınlatma cihazları kulla- nılmaktadır: akkor flamalı (halojen) lambalar, gaz çıkartan lambalar (metal halojen lambalar, sodyum buharlı lambalar), ışık diyotlu lambalar gibi. Aydınlatma armatürlerinin radyasyonu, insanlardan yayı- lan radyasyondan farklı olarak kızıl ötesinin görülür ( λ =380 – 780 nm) ve kısa dalga bileşeni ( λ = 0.74 – 2.5 m m) içinde yer alır, uzun dalga kızıl ötesi aralığında λ = 50 – 2000 m m) yer almaz. Matematiksel modelde, aydınlatma armatürlerinin dar-yönlendirilmiş yüksek frekanslı radyasyonu (buz yüze- yine yönlendirilmiş) ve aydınlatma armatürlerinin ısıtılmış yüzeylerinden (armatürlerin muhafazaları dahil)yayılan her yöne (omni directional) düşük frekenslı radyasyonunu ayrı ayrı dikkate almak gerekir. Ürünün dokümanında belirtilen aydınlatma çıkış değeri görülür alan dışındaki aydınlatılan yüzey üzerine düşen güç miktarıyla alakalı bir bilgi içermez. Ancak aydınlatma arma- türü radyasyonu gücünün önemli bir miktarı yüksek frekanslı Şekil 1. “Iceberg Arena Buzdağı Arenası” Soşi, Rusya