Analyse en verbetering van de scheidingsefficiëntie van luchtgordijnen in de gebouwde omgeving

De term 'plane impinging jet' (NL: vlakke invallende straal/jet) verwijst naar een vloeistofstroom die met hoge snelheid wordt uitgeworpen uit een mondstuk of (nauwe) uitstroomopening en die een oppervlak raakt. In de bouwsector worden vlakke invallende jets gebruikt in luchtgordijnen om twee omgevingen, onderworpen aan verschillende omgevingsomstandigheden, te scheiden, zonder de toegang voor mensen, voertuigen of materialen tot deze omgevingen te beperken. Luchtgordijnen worden vaak gebruikt bij toegangsdeuren in commerciële, gezondheids- en industriële gebouwen met als doel een aerodynamische barrière te bieden die thermisch comfort, luchtkwaliteit, energie-efficiëntie en brandbeveiliging in gebouwen ondersteunt. De prestaties van een luchtgordijn worden vaak beoordeeld aan de hand van de parameter die bekend staat als 'scheidingsefficiëntie'. Het scheidingsrendement van luchtgordijnen kan aanzienlijk worden beïnvloed door een groot aantal omgevings- en jetparameters die van invloed zijn op de jetstructuur en de vortexdynamica ervan, en die daarom het transport van warmte en massa tussen de door het luchtgordijn gescheiden omgevingen bepalen. Vanwege de vele toepassingen van de vlakke invallende jets zijn in het verleden meerdere onderzoeken uitgevoerd. Ondanks de uitgebreide bestaande literatuur en onderzoek naar vlakke invallende jets is er onvoldoende specifiek onderzoek gewijd aan luchtgordijntoepassingen, en is er dus een kenniskloof die moet worden aangepakt om de state-of-the-art in luchtgordijntechnologie te verbeteren. Om de huidige kennis over vlakken invallende jets, gericht op hun toepassing in luchtgordijnen, te vergoten, en om de ontwikkeling van nieuwe luchtgordijntechnologieën te ondersteunen, omvat dit project de volgende taken: i) Onderzoek naar de invloed van verschillende omgevings- en jetparameters op de scheidingsefficiëntie van luchtgordijnen; ii) Analyse van de vorming van turbulente structuren in luchtgordijnen en bepaling van het effect van vortexdynamica op de scheidingsefficiëntie van luchtgordijnen; iii) Optimalisatie van de scheidingsefficiëntie van luchtgordijnen door het gebruik van gunstige passieve en actieve jetbesturingsstrategieën; iv) Verkrijgen van een uitgebreide reeks specifieke experimentele data die kunnen worden gebruikt voor de validatie van numerieke modellen van luchtgordijnen. Dit project omvat het gebruik van geavanceerde numerieke simulatietechnieken (Reynolds-averaged Navier-Stokes en large eddy simulaties) in combinatie met experimenten ( experimenten in windtunnels en waterkanalen).