Preliminary study on a diffusing ceiling ventilation of livestock building using CFD simulation | Etude préliminaire de la ventilation par plafond diffuseur d'un bâtiment d'élevage par simulation numérique

[Departement_IRSTEA]EAA [TR1_IRSTEA]EAA2-NOVAPROCESS, Conception de systèmes d'équipements complexes pour l'agro-industrie

English. The diffusing ceiling is a concept for air inlet largely used in livestock buildings in France for its aptitude to control thermal conditions. This paper presents the preliminary results of two models to obtain valid representation air flow patterns in such geometry. To achieve this study, we solved the fluid mechanics equations with CFD techniques by the use of the software CFDS-Flow 3D. More precisely, we use the standard 2 equations k-E model to close the problem of turbulence. The real difficulty in this study consists of the simulation of flow through screens like perforated plates. We have defined two kinds of simulations to compute such flow field. Numerical results are compared with experimental data obtained on a scale model which have been located in a wind tunnel. We acquired measures and visualizations of this test flow. The analysis of these results lets us think that we could define a computationally cheap modeling of the diffusing ceiling by defining it as a particular porous media in the numerical grid.

French. Le plafond diffuseur est un concept d'entrée d'air largement utilisé pour les bâtiments d'élevage en France pour sa capacité à contrôler les conditions thermiques. Ce papier présente des résultats préliminaires de deux modèles pour obtenir une représentation valide des circuits d'air dans de telles géométries. Pour réaliser cette étude, nous résolvons les équations de la mécanique des fluides en utilisant le logiciel CFDS - Flow 3D. Plus précisément, on utilise le modèle de turbulence kE standard pour fermer le problème de la turbulence. La difficulté dans cette étude consiste en la simulation de l'écoulement à travers des écrans comme les plaques perforées. On a défini 2 types de simulations pour calculer ces écoulements. Les résultats numériques sont comparés avec des données expérimentales dans une maquette. Des mesures et visualisation ont été réalisées. L'analyse de ces résultats laisse penser que l'on pourrait définir une modélisation peu coûteuse du plafond diffuseur en le définissant comme un milieu poreux virtuel.