نکشداب ناونعب زبس هشیمه یاه هنوگ رد تشاک لصاوف ریثات یبایزرا یرهش
یرایادخ ادن
زیربت هاگشناد زبس یاضف یسدنهم دشرا یسانشراک لیصحتلا غراف [email protected]
یماح دمحا
زیربت هاگشناد زبس یاضف یسدنهم هورگ رایشناد [email protected]
یخرف دیون
وضع ملع تئیه و ی دنرپ دحاو یملاسا دازآ هاگشناد کیناکم یسدنهم نامتراپد یبرم
هدیکچ دراد یرههش زاب یاهاضف و یرهش قطانم رد ار ریثأت نیرتشیب هک تسا یلماوع نیرتمهم زا هقطنم کی میلقا زا هدااتهسا .
هناوم
نکشداب ییآراک رب رثؤم لماوع .دوشیم هتفرگ راکب محازم یاهداب تارثا شهاک یارب یهایگ ههنوگ عون اه
و لکهش شیهتترد یاهه
هیبش روظنم نیدب .دنتسه لخلحت و جات مکارت ش داب تهج شانهپ شعااترا شمرف نکشداب یزاس
ت ایهس کهیمانید زا هدااتهسا اهب اه
( یتابساحم یم )CFD
هب دناوت شور زا یکی ناونع داهب تعرهس رد نآ ریثأهت و تشاک فلتخم یاهوگلا یسررب یارب نئمطم یاه
یگژیو شور نیا .دریگب رارق هدااتسا دروم رد .دههدیم رارهق یهسررب دروهم ار نکشداب ناتترد فارطا رد هتفای نایرج یاوه یاه
شهوژپ نیا هدش باختنا یدروم هنومن کی ناونع هب یا هرمت ورس تترد
ا .تس یم ناشن جیاتن تروهص هب ناتترد تشاک شدهد
جات تشاک هلصاف اب یثلثم یایدر ود 0.5
داهب تعرهس رد یرتشیب شهاک هب رجنم لصاوف هیقب اب هسیاقم رد شناتترد نیب یرتم
یم هرمت ورس تترد زا یمره لکش زا یشان رما نیا.ددرگ یم یا
.دشاب جاهت تهشاک هلهصاف رد داهب تعرهس شهاک نیگنایم 0.5
یثلثم یایدر ود ود تشاک رد ناتترد نیب یرتم 2.41
یهایدر ود تهشاک یارهب ر اهنتم ریداهقم هک یلاح رد شتساهیناث رب رتم
بیترت هب شیایدر کت و یلیطتسم 2.63
و 2.54 تسا هیناث رب رتم .
یدیلک تاملک :
شیا هرمت ورس یتترد هنوگ جات مرف شیددع یزاس هیبش شداب تعرس شهاک یعیبط نکشداب
2
1 همدقم . نکشداب یدامتم نایلاس یط یحاون رد )هریغ و شریخبت شتبوطر شامد( یطیحم طیارش رییغت نوچمه یتوااتم فادها اب اه
هتفرگ رارق هدااتسا دروم نکشداب تشپ یم ار نکشداب ناوم .دنا
شنمچ شزلف شنتب شبوچ لیبق زا یداوم زا هدااتسا اب ناوت
گنس شکیتسلاپ درک داجیا یهایگ ششوپ ای
(Pickard, 2005; VerCauteren et al., 2006) یم نیاربانب .
ناوم ش تاگ ناوت
دنتسه یدعبود و کزان یاهراتتاس و دنوش یم هتتاس تخس و تاس داوم زا بلغا یعونصم (Khalil, 2008)
هکیلاحرد ش
نکشداب لیکشت و دنتسه یدعب هس یاهراتتاس ناهایگ و ناتترد فیدر کی زا شیب ای ناتترد یایدر کی تشاک اب اه
یم داجیا اه هچتترد (Cornelis & Gabriels, 2005)دوش
( شناراکمه و وژ . 2004
تظفاحم و دیدش یاهداب اب هلباقم یارب )
یم هیصوت دیدش یاهداب تارثا زا یرتشیب هقطنم ههد رد .دنریگب رارق هدااتسا دروم نکشداب ناونعب ناتترد هک دنیامن
یاه
نکشداب شریتا هزاس زا تظفاحم یارب اه
هنات دننام ییاه نامتتاس شاه
هداج شاه شهدش داجیا یادص و رس زا هریغ و اه (Slusher
and Wallace, 1997) اوه یگدولآ راشتنا زا یریگولج یارب نینچمه و
(Heisler, 1988) هتفرگ رارق هدااتسا دروم
.دنا
نکشداب یشبنج یژرنا اه یم بذج ار داب نایرج زا هدش لصاح1
ت ااح هیحان رد یگتاشآ و داب تعرس شهاک ثعاب و دنیامن
یم نکشداب طسوت هدش دندرگ
(Vigiak et al., 2003) .
نکشداب یکیمانیدورئآ یاه یگژیو رب دنناوت یم هک ییاهروتکاف نیرتمهم ( ناتترد عااترا :زا دنترابع دنراذگب ریثأت اه
ش)H
فیدر دادعت( تشاک یوگلا شضرع شناتترد جات مرف ( هریغ و لخلخت و مکارت ش)یزاس بترم و اه
li- Sherman, 2015 و )
ت یلصا یجرات لماوع نینچمه .دنتسه داب تهج و تعرس راذگریثأ
ناوم زا بلغا رظنم ناحارط و ناسدنهم هزورما هکیروطب
ییابیز تسا رداق هکنیا رب هولاع هک یهایگ نکشداب تشپ رد یقطانم ت ااح یارب شدهد شیازفا ار یرهش قطانم یاه
تارثا زا
هدش هدااتسا بولطمان یاهداب یگژیو .تسا
تهج و هدش یحارط نام یسدنه لکش هب رتشیب نام کی یکیمانیدورئآ یاه
دراد یگتسب داب هب تبسن نآ یریگرارق (Li and Sherman, 2015)
یتتانش ییابیز ظاحل زا یهایگ ناوم . (Grala et al.,
2010) یم رارق هدااتسا دروم یم داب تعرس شهاک ثعاب نینچمه شدنریگ
ک دندرگ یم کات طیحم رد تارییغت هب رجنم ه دوش
( Cleugh, 1998 یم ریثأت کات یزیخلصاح و یرو هرهب رب هجیتن رد ش )
دراذگ Sudmeyer et al., 2002) رداق یهایگ ناوم.)
طیحم رد دنیاشوتان یاهوب نازیم شهاک هب (Tyndall and Colletti, 2007)
طیحم زا یشان یادص و رس ش کیفارت رپ یاه
(Ozer et al., 2008) هدنی آ راشتنا زا و دنتسه
اوه رد دوجوم یاه (Kulshreshtha et al., 2009; Brantley et al.,
2014) یم لمعب یریگولج زین .دنروآ
1 - 1 نکشداب هزورما هدش حرطم نکشداب یایازم ناونعب ریز دراوم دنوش یم ثادحا یفلتخم فادها اب اه
:دنا
و بآ طیارش لیدعت ▪ ییاوه
: نکشداب شداب تعرس شهاک اب هقطنم ییاوه و بآ طیارش لیدعت رد ار یتارییغت اه
هک یا
یم یم داجیا شدننک تظفاحم داب تارثا زا دنهاوت تبوطر شیازفا ؛کات و اوه یامد لیدعت : زا دنترابع هک دننک
فرب یزوت رد تارییغت داجیا ؛کات تبوطر شیازفا و ریخبت نازیم شهاک ؛یبسن هچرگا .فرب مجت زا یریگولج و
یم هدز نیمخت هتاگ بلغا یلو شدوب دهاوت توااتم یهجوت لباق نازیم هب داب تعرس شهاک رد نکشداب ریثأت دوش
یم تظفاحم نازیم اب ( طسوتم طیارش تحت هک دوش 50
یلا 60 بلاغ داب اب دصرد 40
یلا 50 )تعاس رب رتمولیک
تشپ رد هدش تظفاحم هقطنم نازیم نکشداب
15 یلا 20 و ناتترد عااترا ربارب 2
یلا 3 رد ناتترد عااترا ربارب
(دوب دهاوت نکشداب تمس هیحان Dwivedi,2006
لکش( .) 1 )
1) Momentum
3
روطب :ییاوه و بآ یطارش دوبهب و ت وصحم یور رب داب زا یشان شنت شهاک ▪ یم داب یکیزیف
زا ناهایگ هب دناوت
گرب ندش هراپ و یگدییاس دنیآرف قیرط لمع هب تعنامم زین ناهایگ دشر زا تسا رداق تیاهن رد هک شدنزب بیسآ اه
یم شهاک ار ناهایگ هب هدش دراو بیسآ نازیم نکشداب تشپ رد داب تعرس شهاک .دروآ و تبوطر نازیم شدهد
رب ار کات و اوه یامد نینچمه یم شیازفا ت وصحم یا
یم ناشن هتفرگ ماجنا تاعلاطم .دهد ندمآ دوجو هب اب دهد
ناهایگ دشر نازیم ناهایگ دشر یارب بولطم طیارش 4
- 66
% یم شیازفا (دبای
Brandle et al., 2004 .)
نکشداب :تاناویح زا هدنوش یشان دعاسمان یاهوب نازیم شهاک ▪ ق ار دعاسمان یاهوب دوت یتشپ شخب رد اه
هکنیا زا لب
یم هدنکارپ شدننک ادیپ مجت .دنیامن
هداج رد فرب تیریدم ▪ :اه
هداج رد فرب مجت هنیزه هک اه
یم شیازفا ار لقن و لمح یاه یم شهاک ار دهد
(دنهد
Gullickson et al., 1999 .)
تصرف ندرک مهارف نینچمهو متسیسوکا تامدت دوبهب ▪ یحیرات یاه
: زا دارفا هک ییایازم متسیسوکا
یم تفایرد اه -
یم هزیکاپ یاوه و بآ زا یشان دننک نکشداب هلیسوب یمتسیسوکا تامدت هدش نیمأت یایازم .دشاب
زا دنترابع اه
یم ظاح زین ار کات تبوطر نازیم و راتتاس شهتشگ کات یزیخلصاح هب رجنم هک عرازم رد شیاسرف نازیم شهاک -
.دیامن نکشداب یداصتقا یایازم ▪ :
نکشداب یم هکیروطب دنراد یناوارف یداصتقا فادها اه نآ طسوت هدش هیهت بوچ زا ناوت
اه
داد رارق هدااتسا دروم رگید ت وصحم ای ینامتتاس حلاصم ناونعب (Streed and Walton, 2001)
.
یم باسح هب نازرواشک یلصا تیولوا یهایگ ت وصحم تادیلوت ندرب اب و ظاح هچرگ شدیآ
یاهشزرا و رظنم )هعسوت (دوبهب
یم کمک زبس نام ناونع هب ناهایگ رارقتسا هب زین یتتانش ییابیز .دیامن
Burel and Baudry (1995) تیمها رب هیکت اب
یم مهارف یگنهرف شیحیرات شیکیژولوکا تامادت هک زبس یاههار( زبس یاهدنبرمک ظاح شزرا رب دیکات اب نینچمه )دننک
یاه
نش ییابیز بسانم یاهوگلا زا هدااتسا یارب تاناویح یارب یهایگ ناوم یایازم نینچمه و رظنم یحارط رد یرصب شیتتا
.دندومن دیکأت نکشداب 1-2 نکشداب زا هدافتسا بیاعم
نکشداب ماد شت وصحم یارب ار یرایسب یایازم اه ناسنا و اه
یم مهارف اه یم داجیا نهذ رد ار لاؤس نیا و دننک
هک دننک ایآ
نکشداب نکشداب درک نایب یتسیاب ؟دنتسه زین یبیاعم یاراد اه لاس رد اه
زا ندوب ناما رد هب زاین ناشرارقتسا و دشر هیلوا یاه
فلع تارثا هدامآ .دنراد تبوطر ظاح و زره یاه
فلع زا هدااتسا هب زاین هک تیاس هیلوا یزاس شک
چلام و اه و لئاسم دراد یشاپ
نیا زا یشان تلاکشم یم شهاک ار راک نیا یارب هدش فرص یژرنا و نامز و رما
نکشداب .دهد رواجم هدش دیلوت ت وصحم اب اه
لکش 1 نکشداب و اوه طسوتم ذوان تارثا : مکارتم یاه
4
یم ار رما نیا هک دنتسه تباقر رد ییاذغ داوم و بآ شرون تفایرد یارب دوت هشیر دشر هک ییاه هنوگ باختنا اب ناوت
قیمع یا رت
.داد شهاک ار دنراد ت وصحم هب تبسن نکشداب زا تظفاحم
فلع ربارب رد اه لاس نیلوا رد هژیو هب تبوطر و زره یاه
یاه
دراد یناوارف تیمها رارقتسا (Brandle et al., 2009)
.
1-3 هتفشآ تانایرج و داب شزو رب نکشداب ریثأت یم داجیا هک یت ااح رثا و ناهایگ ریاس هب تبسن هایگ نتفرگ رارق لحم ب هک تسا یمهم لماع دنک
ای لماعت ماگنه ه
(دوش هتفرگ رظن رد یتسیاب هایگ اب داب دروترب Moulia et al., 2006, Hale et al., 2012
هتفای نیرتمهم زا یکی .) یاه
( تنارب و تنوپود 2008
نازیم و یهایگ ششوپ جات هبل لکش ریثات تحت تدش هب ناهایگ زا اوه نایرج دنیآرف هک تسا نیا )
را اب هایگ جات یگدرتسگ نکشداب ً ومعم هچرگا .تسا بسانم عاات
زا رتشیب اه 10
یم لیکشت فیدر ظاح لیلد هب یلو شدنوش
نکشداب ثادحا یارب ناتترد یایدر ود ای کی تشاک امتحا شییاضف تیدودحم لیلدب و ییاتسور و یرهش قطانم رد یژرنا .تسا هدش هدااتسا
2 - قیقحت هنیشیپ
نکشداب ششوپ اه یطت یهایگ یاه
یم یم ماجنا یرهش یاه طیحم رد ار یدنمشزرا فلتخم یاهدرکراک هک دنشاب دنهد
بآ ناور نایرج زا تعنامم و شهاک شاوه یگدولآ شهاک شتوص شهاک شیرصب تیمرحم ندومن مهارف تیلباق هک ظاح شاه
و اوه و بآ لیدعت ششحو تایح یارب هاگتسیز ندومن مهارف شکلاما شزرا شیازفا شبآ تیایک یارب زاین دروم یژرنا شهاک
نامتتاس ندومن کنت و مرگ دنتسه اراد ار کیدزن یاه
( Moffat and Schiller, 1981; McPherson, 1984; DeWalle
and Heisler, 1988 .)
لاس رد 2012 شهوژپ همادا رد شناراکمه و گوتیب ( لاس رد دوت یاه
2009 کیمانید شور زا )
گژیو یسررب تهج یتابساحم ت ایس ی
هدومن هدااتسا نکشداب ناتترد فارطا رد ت ایس یاه هدرک نایب و دنا
ییآراک دنا
نکشداب یم رارق یالتخم لماوع ریثأت تحت اه طیحم رد هکیروطب شدریگ
ناکم و رادیاپان ییاوه و بآ طیارش تلع هب یعقاو یاه -
هزادنا یارب دودحم بسانم یاه یدودحم اب ار شهوژپ نیا شلماوع نیا یریگ
ت نیا یسررب شهناتخبشوت .تسا هدرک هجاوم ییاه
هیبش زا هدااتسا اب لماوع یزاس
شهوژپ نیا رد هعلاطم دروم تترد .تسا ماجنا لباق یرتویپماک یاه Pinus thunbergii
اب
گرد بیرض 0.55 2
هیبش زا لصاح جیاتن شتیاهن رد .دوب جات تشاک هلصاف هک داد ناشن یزاس
0.5 ناتترد نایم یرتم و
راذگریثات رتشیب تعرس شهاک رد مظنم یایدر ود و یایدر کت تشاک زا مظنمان یایدرود تروص هب ناتترد تشاک نینچمه .تسا ( یتابساحم ت ایس کیمانید شور شور زا یکی )CFD
هدیدپ هعلاطم یارب هتفای هعسوت یاه یکیمانیدوریآ یاه
اهزاگ تکرح (3
یم یعقاو تروص هب )اوه و کینکت نینچمه .دشاب
هدیدپ زا یرایسب یسررب تهج یسو حطس رد یرثؤم روط هبCFD لایس یا
شهوژپ هک هنوگنامه .تسا هتفرگ رارق هدااتسا دروم (ناققحم طسوت هتفرگ ماجنا یاه
Dong et al., 2007; Li et al., 2007;
Santiago et al., 2007; Wilson and Yee 1987, 1985 یم ناشن )
دهد کینکت یدربراک زا یکیCFD
شور نیرت یارب اه
نکشداب ریثأت یسررب یم داب تعرس شهاک تهج رد یعیبط و یعونصم یاه
.دشاب
3 - اه شور و داوم
3-1 هیبش ( یتابساحم تلاایس كیمانید زا هدافتسا اب )نکشداب(یعیبط عناوم یزاس )CFD
یتابساحم ت ایس کیمانید (Computational Fluid Dynamics)
متسیس لیلحت زا ترابع شلایس نایرج لماش یاه
هدیدپ و ترارح لاقتنا هیبش ساسارب ییایمیش یاهشنکاو ریظن شهارمه یاه
یم یرتویپماک یزاس .دشاب
یترابعب زا یکیCFD
هتفرشیپ و نیرتدنمتردق هیبش یاهرازبا نیرت
یم یزاس زیلانآ زا هدااتسا اب هک دشاب
متیروگلا و یددع هب طوبرم لئاسم یددع یاه
2) Drag coefficient
3) Aerodynamic)
5
یم لیلحت و هیزجت ار لایس تانایرج یگژیو یسررب تهج رازبا نیا .دیامن
یم رارق هدااتسا دروم لایس تانایرج یاه .دریگ
هیبش یارب هدرتسگ روط هب هک تسا ییاهرازبا نیرتدنمتردق زا یکیCFD هدیدپ یزاس
فرگ رارق هدااتسا دروم یعیبط یاه هت
شور نیا زا هدااتسا هکیروطب شتسا اه
ش یاه یگژیو تلعب و تسا هنیزه و نامز فرص دنمزاین هک یبرجت تاشیامزآ فلاترب
شتسا نکمم ریغ یراک اوه رادیاپان یم ریذپ ناکما ار تاعلاطم نیا ماجنا
هنیزه و دیامن یم شهاک ار اه
ششهوژپ نیا رد .دهد
شور لا ریثات نازیم یسررب تهجCFD
.تسا هدش هدااتسا داب تعرس راهم یارب تشاک یاهوگ اب دنمتردق یاهرتویپماک هزورما
همانرب و اب هظفاح تیفر هیبش یاه
هنوگب ار یعقاو طیحم دنرداق یزاس مرن رد یعقاو یا
هیبش رازفا هیبش شزاس
و دنیامن یزاس
دوب دهاوت یعقاو طیحم رد هدمآ تسدب جیاتن هباشم زین هلصاح جیاتن .
رد یتابساحم ت ایس کیمانید لدم کی زا ام شهوژپ نیا (CFD)
اب ناوم یکیمانیدوریآ یاه یگژیو یسررب یارب
یحارط یاه لدم ؛مینک یم هدااتسا فلتخم یاه و یرس یا هویش هب ار ناوم فارطا رد داب نایرج رثا یزاس هیبش ییاناوتCFD
.دنراد یتابساحم کینکت لولس یمامت لتاد رد ار موتنموم و یگتسویپ ت داعم تسا رداق CFD
هدودحم یاه ازجم مه زا یتابساحم 4
هبساحم یگژیو هتسسگ ریداقم شنینچمه .دنک نیا رد نکشداب ناتترد طسوت داب تعرس لرتنک و راهم شداب تعرس لایس یاه
یم هبساحم شهوژپ شور رد .دوش
شزادرپ شیپ :تسا زاین دروم یساسا هلحرم هس یزاس هیبش دنور یط یارب CFD -5
لح
6ندرک - شزادرپ سپ
7
و یزرم طیارش ندرکدراو و بسانم شم کی یریگراکب و داجیا شیحارط رازفا مرن زا هدااتسا اب لدم میسرت شزادرپ شیپ یگژیو یم لماش ار لایس یاه هنوگ یدعب هس لدم میسرت یارب .دوش
ا اه طیحم ز Design Modeller رازفا مرن
ANSYS
Workbench .دش دهاوت هدااتسا
یاهرگلح یم ماجنا ار تابساحم CFD
یم شزادرپ ار جیاتن و دنهد همانرب شهوژپ نیا رد .دننک
Fluent یلصا رگلح ناونع هب
تابساحم ماجنا یارب یم رارق هدااتسا درومCFD
.دریگ
زیلانآ رد ییاهن هلحرم شزادرپ سپ ندرک
و ریواصت و دراد هدهعرب ار لایس تاعلاطا ریسات و یهد نامزاس یترابعب .تساCFD
.دمآ دهاوت تسدب هلحرم نیا رد زین ییاهن یاهرادومن طیحم رد ناتترد یدعب هس لدم میسرت اب زین رضاح لاح شهوژپ ماجنا دنور Design Modeller
همانرب رد ANSYS
Fluent یم زاغآ حرم رد و دوش شخب رد و دعب هل
Meshing یم ماجنا شخب نیا اب بسانم ینز شم
طیارش همادا رد دریگ
شور و دش دهاوت فیرعت یزرم یم باختنا رظن دروم فده اب بسانم لح یاه
یاهرادومن و تعرس هدنرامش سپس شدوش
هسیاقم یم تسدب رظن دروم جیاتن یا نیا رد یسررب دروم یاهروتکاف نیرتمهم زا یکی .دیآ
یگژیو یسررب شهوژپ داب لایس یاه
طیحم رد یم زبس یاهاضف و یرهش یاه
شور زا هدااتسا اب هک دشاب یم مادقا لئاسم نیا لح یارب یددع یاه
لدم .دوش RNG
k-ε کی نولیسپا یک لدم لاح نیا اب تسا هتفرگ رارق هدااتسا دروم داب یاه لنوت رد داب نایرج یگتاشآ نازیم یسررب یارب
تاقیقحت ساسا رب هعلاطم نیا رد هدااتسا یارب دامتعا لباق اتبسن لدم وGou
Maghirang (
2012 . تسا) ییاراک و تیمها
Fluent ب دروم یددع یاه یزاس هیبش عون نیا یارب تسا هتفرگ رارق زین ناققحم رگید یسررب و ثح
(Bitog et al., 2009,
2011; Bitog et al., 2012, lee and lim,2001; Rosenfeld,2010; Wilson & Yee,2003) .
یگتسویپو موادت ت داعم
دنوش یم هئارا ریز حرش هبزدلونیر شنت :
𝜕𝑣𝑖
𝜕𝑥𝑖= 0 (1)
1(Domain 2) Pre-processing 3) Solving 4) Post-processing
6 𝜇𝑗𝜕𝜇𝑖
𝜕𝑥𝑗= −1
𝜌
𝜕𝑃
𝜕𝑥𝑖+ 𝑣 𝜕2𝜇𝑖
𝜕𝑥𝑗2− 𝜕
𝜕𝑥𝑗(𝜇𝑖′𝜇𝑗′) (2)
هکیروطب ρ
μ ش 𝑣ش 𝑃 و (اوه مکارت ار
3
kgm-
اوه هتیزوکسیو ش)
2 ( N.sm-
تعرس ش)
1) (m s-
راشف و (Pa) تسا .
جات لکش اب ناتترد یشخبرثا و ییآراک تتانش شهوژپ نیا یلصا فده یم داب تعرس شهاک رد فلتخم یاه
لکش .دشاب
شهوژپ زا هدااتسا اب ناتترد یدعب هس هسدنه یرصب کاردا .تسا هدش یحارط یدعب هس تروص هب ناتترد یسدنه Muderrisoglu et al (2006) دش باختنا
هنوگ زا هکیروطب . یتترد
یا هرمت ورس اب
یمره لکش .تسا هدش هدااتسا
هیبش دش هراشا مه لابق هک هنوگنامه یزاس
یراذگریثات نازیم نییعت تیلباق یددع یاه تشاک هلصاف
جات ناتترد نیب دادعتش
فیدر هنوگ طسوت داب تعرس شهاک یارب لماوع نیا زین شهوژپ نیا رد و تساراد ار ناتترد تشاک هوحن و اه یتترد یاه
عااترا (نیمز حطس زا فلتخم تاعااترا رد فلتخم 1ش2ش3ش4
و 5 م ماجنا )نیمز حطس زا یرتم ی
.دریگ طیحم یلک لوط
یتابساحم 140
نکشداب تمس شخب یارب رظن دروم لوط شرتم 27.5
نکشداب تشپ تمس و رتم 112.5
هتفرگ رظن رد رتم
یتترد هنوگ هب هتسب طیحم یلک عااترا .تسا هدش 5
عااترا ربارب )5H
.تسا هدش هتفرگ رظن رد شهوژپ نیا رد )
3-2 لدم یجنس رابتعا
زا لبق یجنسرابتعا یلبق جیاتن زا هدمآ تسدب جیاتن اب دیاب جیاتن شیسررب و زیلانآ لدم و جیاتن ندوب تسرد زا ات ددرگ8
یاه
هیبش رد ماگ نیرتمهم .ددرگ لصاح نانیمطا هدش هدااتسا یزاس
هیبش ناوت یسررب و یبایزرا CFD تهج یددع یاهزاس
هزادنا ا ناوم فارطا رد اوه نایرج شجنس و یریگ جیاتن رابتعا تیمها هک شتس
یم ناشن ار یلبق جیاتن ابCFD نیا رد .دهد
( شناراکمه و گوتیب طسوت هتفرگ ماجنا شهوژپ زا هدمآ تسدب جیاتن اب هدمآ تسدب جیاتن ششهوزپ 2012
هنوگ یور رب هک )
لودج و رادومن .دش ماجنا یلحاس قطانم رد یگدولآ لرتنک فده اب جاک یتترد 1
یم ناشن دهد
یاراد هدمآ تسدب جیاتن
یم تابثا هب ار رما نیا زین هدمآ تسدب لودج و دنتسه یلوبق لباق رابتعا نازیم .دناسر
1) Validate
Bito g et al (2012)
this research
results
2.85 7.71
24.5 16.0
70.5 73.5
52.8 46.8
46.5 41.4
45.1 57.4
41.7 37.4
37.7 34.0
32.8 35.7
27.4 31.1
20.5 35.0
0 1 2 3 4
0 20 40 60 80 100
Velocity (m/s-1)
Distance from tree windbreaks (m) CFD this test bitog
7
4 - هرمخ ورس یتخرد هنوگ جیاتن یا
ناتترد زا هدااتسا اب داب تعرس شهاک رد نکشداب ناتترد ریثات یسررب تهج بسانم یوگلا هرمت ورس
یوگلا زا هدااتسا یا
یم یایدر ود یثلثم تشاک یوگلا اب هسیاقم رد نکشداب هب کیدزن لصاوف رد یثلثم یایدر ود تشاک یوگلا شنینچمه .دشاب
یم لمع رتدمآراک )یلیطتسم (مظنم یایدر ود تشاک یم هک دیامن
یتترد هنوگ نیا یمره لکش هب ار شهاک نیا نازیم ناوت
شیب .داد تبسن شنیمز حطس زا یتترد هنوگ نیا جات یگدرتسگ و زاغآ تلعب یتترد هنوگ نیا رد داب تعرس شهاک نازیم نیرت
عااترا رد یتترد هنوگ نیا 1
یم نیمز حطس زا یرتم لکش(دشاب
5 )
لکش 5 تاعااترا رد و فلتخم لصاوف رد تشاک فلتخم یاهوگلا یارب داب تعرس یزوت یوگلا : 1
یرتم نیمز حطس زا
4 - 1 داب تعرس شهاک رد ناتخرد تشاک یاهوگلا و اه فیدر دادعت ،ناتخرد نیب جات تشاک هلصاف ریثات یسررب
هنوگ طسوت یتخرد ی
- داب تعرس شهاک رد نکشداب ناتخرد یفیدر كی تشاک ریثات یسررب
تشاک لصاوف 0.50
ش 0.75 و 1 عااترا رد ناتترد یایدر کی تشاک رد رتم 1
رد داب تعرس دصرد شنیمز حطس زا رتم
هلصاف 16 بیترت هب نکشداب تشپ یرتم
٪33.0 ش
٪23.9 و
٪25.3 یم شهاک یارب شهاک دصرد نازیم شنیا رب هولاع .دنهد
عااترا 2 جات تشاک هلصاف اب نیمز حطس زا رتم 0.50
ش 0.75 و 1 بیترت هب هلصاف نامه رد ناتترد نیب یرتم
٪24.6 ش
٪16.4
و
٪19.7 هلصاف رد تسا هدش هتاگ لابق هک روطنامه .تسا هدش هبساحم 16
نیرتشیب شنکشداب هب ندوب کیدزن تلع هب شیرتم
یم ار داب تعرس رد شهاک نازیم تشاک هلصاف هک دهد یم ناشن جیاتن شرگید یوس زا .دومن هدهاشم هلصاف نیا رد ناوت
جات 0.50 یس هقطنم شیایدر کی تشاک رد ناتترد نیب رتم یم نوصم هدنهدرازآ یاهداب زا ار یرت
تسدب جیاتن رب هولاع .دراد
لصاوف رد داب تعرس شهاک نازیم شهدمآ 61
و 112 جات تشاک هلصاف اب نکشداب تشپ رد یرتم 0.50
رد ناتترد نیب رتم
عااترا 1 بیترت هب شیرتم
٪21.9 و
٪17.1 عااترا یارب هلصاف نیا رد شهاک هب طوبرم دصرد .تسا 2
تم هب نیمز حطس طا یر
بیترت 6/16 و 3 / 13 فلتخم جات تشاک لصاوف اب نکشداب تشپ یحاون رد داب تعرس شهاک نیگنایم نینچمه .تسا دصرد
0.50 ش 0.75 و 1 عااترا رد ناتترد نیب یرتم 1
نیمز حطس زا رتم 2.54
ش 2.77 و 2.78 ناشن هلصاح جیاتن .تسا هیناث رب رتم
یم داب تعرس شهاک شدهد جات تشاک هلصاف یارب نکشداب تشپ هیحان رد
0.50 هلصاف اب هسیاقم رد رتم 0.75
و 1 رتشیب رتم
.تسا
رادومن و لودج 1
جاک یتترد هنوگ یور رب شناراکمه و گوتیب طسوت هتفرگ ماجنا شهوژپ اب رضاح شهوژپ زا هدمآ تسدب جیاتن هسیاقم :
0 1 2 3 4
-40 -20 0 20 40 60 80 100 120
Velocity (m s-1)
Distance from tree windbreaks (m) 1 row,0.5 m gap 0.75 m gap
1 m gap Rectangular 2 row, 0.5 m gap Triangular 2 row, 0.5 m gap
8
- داب تعرس شهاک رد یلیطتسم یوگلا اب نکشداب ناتخرد یفیدر ود تشاک ریثات یسررب
لصاوف اب نیمز حطس زا فلتخم یاه عااترا رد داب تعرس شهاک ریداقم هسیاقم 0.50
ش 0.75 و 1 ن رتم شدهد یم ناش
عااترا رد داب تعرس شهاک رثکادح 1
جات تشاک هلصاف اب رتم 0.75
یم هدهاشم رتم دوش
. شهاک دصرد شرظن دروم عااترا رد
هلصاف رد ر انتم لصاوف یارب 16
بیترت هب یرتم
٪31.7 ش
٪32.4 و
٪31.5 هلصاف رد و 61
ریداقم نکشداب تشپ رد یرتم
بیترت هب هطوبرم شهاک
٪16.7 ش
٪20.4 و
٪9.16 یم ناشن جیاتن .دنشاب یم رد داب شهاک داب تعرس شهاک نیرتشیب شدهد
تشاک هلصاف 0.75
لصاوف اب هسیاقم رد رود و کیدزن هقطنم ود ره یارب ناتترد نیب جات رتم 0.5
و 1 یم هدید رتم .دوش
عااترا رد داب تعرس شهاک ریز جیاتن نینچمه 2ش3ش4
و 5 بسحرب نیمز حطس زا یرتم زا ناتترد جات تشاک هلصاف نیرتهب
یم ناشن ار رگیدکی :دهد
>0.5
>1 0.75
عااترا رد داب تعرس شهاک نینچمه 2
جات تشاک هلصاف اب نیمز زا یرتم 0.75
هلصاف رد رتم 16
ش 61 و 112 بیترت هب
39.1٪ ش 16.1٪ و
٪15.9 شهاک طسوتم نازیم .تسا ود تشاک یوگلا اب نکشداب تشپ رد داب تعرس
یارب یلیطتسم یایدر
تاعااترا 1
ش 2 و 3 جات تشاک هلصاف اب نیمز حطس زا رتم 0.75
بیترت هب رتم 2.64
ش 2.86 و 3.13 تسا هیناث رب رتم .
- داب تعرس شهاک رد یثلثم یوگلا اب نکشداب ناتخرد یفیدر ود تشاک ریثات یسررب
لصاوف اب یثلثم یایدر ود تشاک یوگلا رد داب تعرس شهاک 0.50
ش 0.750 و 1 عااترا رد رتم 1
هلصاف رد یرتم 16
یرتم
بیترت هب نکشداب تشپ رد
٪42.9 ش
٪37.2 و
٪34.7 لصاوف رد شهاک ریداقم نینچمه و 61
و 112 تشاک هلصاف اب یرتم
جات 0.50 بیترت هب رتم
٪26.4 و
٪17.6 یم یم ناشن جیاتن هک روطنامه .دشاب لثم یایدر ود تروص هب ناتترد تشاک شدهد
یث
جات تشاک هلصاف اب 0.5
یم داب تعرس رد یرتشیب شهاک هب رجنم لصاوف هیقب اب هسیاقم رد شناتترد نیب یرتم رما نیا.ددرگ
هرمت ورس تترد زا یمره لکش زا یشان یم یا
عااترا رد شنیا رب هولاع .دشاب 2
لصاوف رد حطس زا رتم 16
ش 61 و 112 یرتم
نازیم هب شهاک داب تعرس
٪28.4 ش
٪18.3 و
٪12.1 یم شهاک .دبای
جات تشاک هلصاف رد داب تعرس شهاک نیگنایم 0.5
یثلثم یایدر ود ود تشاک رد ناتترد نیب یرتم 2.41
رب رتم
بیترت هب شیایدر کت و یلیطتسم یایدر ود تشاک یارب ر انتم ریداقم هک یلاح رد شتساهیناث 2.63
و 2.54 هیناث رب رتم
تسا . کذ تشاک یوگلا هس زا زا هدمآ تسدب جیاتن هسیاقم یم ناشن هدش ر
ود زا رترثؤم یثلثم یایدر ود تشاک یوگلا دهد
یم لمع داب تعرس شهاک تهج رد رگید یوگلا دیامن
.
لودج 2 عافترا رد داب تعرس شهاک دصرد : 1
نیمز حطس زا یرتم
Average speed Distance from the trees
Gap distance(m) Number of
rows/arrangement Lee
ward windw
ard -20m -12 m 16m 31m 46m 61m 75m 90m 97m112 m
2.54 3.38
17.1 18.1 18.7 19.9 21.9 24.0 26.8 33.0 2.13 0.411 0.50
One row
2.77 3.39
12.2 12.2 12.2 13.2 14.6 16.1 18.2 23.9 1.88 0.316 0.75
2.78 3.40
10.6 11.0 11.4 12.0 13.3 15.1 18.5 25.3 1.75 0.312 1.00
2.63 3.36
17.0 15.3 15.6 16.0 16.7 18.9 22.1 31.7 2.39 0.453 0.50
0.75 1.00
Rectangular Two- rows 0.382 2.18 32.4 26.5 23.0 20.4 19.1 18.4 18.6 19.7 3.37 2.53 2.63 3.38
16.1 15.1 15.2 15.7 16.9 18.8 21.9 31.5 2.17 0.410
2.41 3.37
17.6 17.9 19.2 22.8 26.4 30.5 36.6 42.9 2.24 0.302 0.50
0.75 1.00
Triangular Two- rows 0.425 2.17 37.2 31.5 27.7 24.4 22.0 19.8 19.6 18.7 3.37 2.45 2.48 3.38
19.9 19.4 20.1 21.9 23.3 26.4 30.2 34.7 2.11 0.338
9
جات تشاک هلصاف رد هژیو هب شنکشداب تشپ تمس رد ار داب تعرس یجیردت شهاک جیاتن 0.5
دصرد نآ رد هک ناتترد نیب
یم ناشن ار تسا اب رایسب شهاک هدش یریگ هزادنا تعرس نازیم ش ناتترد نایم جات تشاک هلصاف شیازفا اب.دهد
تمس رد
یم رتشیب نکشداب یم داب تعرس شهاک دصرد شهاک ثعاب هک شددرگ
.ددرگ
5 - ثحب
نکشداب یراذگریثات طسوت نکشداب عااترا زا یشان ار نکشداب تشپ و تمس رد یقفا شخب رد داب تعرس شهاک تهج اه
نوچمه یناققحم Heisler & Dewalle
( 1988 یسررب .دنا هدش نایب ) یم ناشن اه
لصاوف رد داب تعرس شهاک نازیم دهد
هنوگ جات تشاک یتترد یاه
0.50 ش 0.75 و 1 هرمت ورس یهایگ هنوگ یارب رتم ا
عااترا اب ی 5
بیترت هب رتم 17.1
ش 12.2 ش
10.6٪
( شناراکمه و گوتیب .تسا 2012
( شناراکمه و دلانزر ش) 2010
هدرک نایب ) مهم لماع ناتترد نیب جات تشاک هلصافدنا
-
هتفای اب یلوبق لباق تقباطم هدمآ تسدب جیاتن.دوش هتفرگ رظن رد یتسیاب هک تسا یرت اک هلصاف اب هطبار رد یلبق یاه
جات تش
نآ یراذگریثأت و ناتترد نیب .دراد داب تعرس شهاک رد اه
( شناراکمه و گوتیب تاعلاطم نینچمه 2009
یم ناشن رگیدکی رانک رد و رواجم ناوم یور رب ) نیب هلصاف هک اجنآ زا دهد
یدعب نام هب ندش کیدزن زا لبق ار دوت هیلوا تعرس رادقم داب ات دوش یم ثعاب ناوم نآ شهوژپ جیاتن شدنک یبایزاب
ناشن اه
یم یم ناتترد نیب جات تشاک هلصاف دهد نیا .دوش هتفرگ رظن رد داب تعرس شهاک رد راذگریثأت مهم لماع ناونعب دناوت
شهوژپ همادا ناققحم هیبش جاک تترد هعلاطم اب ار دوت یاه
هنوگب دنداد همادا هدش یزاس شهوژپ زا هدمآ تسدب جیاتن هک یا
ا جات تشاک هلصاف داد ناشن ناققحم نی 0.5
جات تشاک هلصاف اب هسیاقم رد رتم 0.75
هلصاف و رتم 1
رد ناتترد نیب یرتم
رد ناتترد تشاک یوگلا نیرتهب ناونعب ار هایس جاک یثلثم یایدر ود تشاک یوگلا نینچمه .تسا رترثؤم داب تعرس شهاک یایدر ود تشاک یوگلا هب تبسن داب تعرس شهاک تسا رداق وگلا نیا دنداد ناشن و دندرک حرطم یایدر کی و یلیطتسم
نکشداب ندوب شخبرثا .دیامن تظفاحم محازم یاهداب تارثا زا نکشداب تشپ رد ار یرتشیب هقطنم هقطنم تاریثأت نازیم و اه
نآ طسوت یت ااح بسانم یسررب و یحارط رد یدایز تیمها شیرهش زاب قطانم رد هدااتسا یارب اه
نکشداب درکلمع ندوب اه
نکشداب یراذگریثأت یبایزرا یارب یددعتم لماوع یدامتم نایلاس لوط رد .دراد یم هکیروطب شتسا هدش داهنشیپ اه
هلصاف ناوت
نکشداب تشپ لصاوف رد ار داب تعرس شهاک نازیم لقادح هک درک رکذ یلماوع نیرتمهم زا ار ناتترد جات تشاک 20
دصرد
هدرک نایب (Van Eimern et al. 1964; Heisler and Dewalle 1988 دنا
.)
6 - هجیتن یریگ
یم ناشن هدمآ تسدب جیاتن لخلخت نازیم ش نام لکش نوچمه یلماوع ریثات تحت داب تعرس شهاک طسوتم نازیم دصرد شدهد
یتترد هنوگ یارب شهاک دصرد نازیم نیرتمک هکیروطب .دراد رگیدکی زا رواجم ناوم نیب هلصاف و تشاک یوگلا شعااترا ش نام هرمت ورس لخلخت نازیم اب شیمره لکش اب یا
15 عااترا اب ش 5
لا شرتم جات تشاک هلصاف و یثلثم تشاک یوگ 1
ناتترد نیب رتم
تاعااترا رد و رگیدکی زا 1
ش 3 و 5 هرمت ورس یتترد هنوگ.دمآ تسدب نیمز حطس زا یرتم رد دوت یمره جات لکش ابیارب یا
تاعااترا 1 ات 5 یم ناشن ناتترد یایدر کی تشاک یوگلا یارب نیمز حطس زا یرتم تشاک هلصاف دهد
0.5 ات یرتم نیرتهب ج
جات تشاک هلصاف شعااترا نیا رد یلیطتسم یایدر ود تشاک یوگلا یارب هک یلاح رد.دراد یپ رد داب تعرس شهاک رد ار ریثأت 0.75 یم داب تعرس شهاک رد وگلا نیرترثؤم شرتم عون هس (فلتخم یتترد تشاک یاهوگلا زا هدمآ تسد هب جیاتن هسیاقم .دشاب
یوگلا دننام )تشاک یوگلا یم ناشن یثلثم و یلیطتسم هایدر ود شفیدر کت تشاک
اب ناتترد هایدر کی تشاک یوگلا شدهد
یم ناشن وگلا هس نیا نیب هسیاقم جیاتن .دراد شهاک داب تعرس شهاک ریداقم رد یکدنا تواات هایدر ود تشاک یاهوگلا دهد
ب نورقم اهوگلا ریاس اب هسیاقم رد یایدر کت تشاک یوگلا زا هدااتسا هنیزه نازیم و تسا هدوب هفرص ه
هب مه ار یفاضا یاه
یم شهاک یهجوت لباق نازیم .دهد
7 - :داهنشیپ
10
هرمت ورس یتترد هنوگ نییاپ تاعااترا رد ار ریثات نازیم نیرت اب دوت یمره جات لکش اب یا
درکلمع شیازفا روظنم هب و دراد رت
نیمز رد ار یتترد هنوگ نیا تسا رتهب شلوصحم .میریگب راکب یزرواشک یاه
References
[1]ANSYS. ANSYS FLUENT Theory Guide. ANSYS Inc., 13 edition, November 2010
[2]Bitog J. P., Lee, I.B. Hwang H. S., Shin M. H., Hong S. W., Seo I. H., Kwon, K. S., Ehab M., &
Pang Z. (2012). Numerical simulation study of a tree windbreak. Biosystem engineering III, 40-48.
[3] Bitog J. P., Lee I. B., Shin M. H., Hong S. W., Hwang H. S., Seo I. H., Yoo J. I., Kwon, K. S., Kim Y. H., & Han, J. W. (2009). Numerical simulation of an array of fences in Saemangeum reclaimed land. Atmospheric Environment, 43: 4612-4621
[4] Bitog J. P., Lee I. B., Shin M. H., Hong S. W., Hwang H. S., Seo Mostafa, E., & Pang, Z. (2011).
A wind tunnel study on aerodynamic porosity and windbreak drag. Forest Science and Technology, 7(1): 8-16.
[5] Brandle, J.R., Hodges, L., & Zhou, X.H. (2004). Windbreaks in North American agricultural systems. Agroforestry Sys. 61: 65-78.
[6] Brantley, H.L., Hagler, G.S.W., Deshmukh, P.J., & Baldauf, R.W. (2014). Field assessment of the effects of roadside vegetation on near road black carbon and particulate matter. Sci. Total Environ.
468-469: 120-129.
[7] Burel, F. & Baudry, J. (1995). Social, aesthetic and ecological aspects of hedgerows in rural landscapes as a framework for greenways. Landscape and Urban Planning 33: 327-340.
[8] Caborn, J.M. (1957). Shelterbelt and microclimate. Forestry Commission Bulletin No. 29.
[9] Cleugh, H. (1998), ‘Effects of windbreaks on airflow, microclimates and crop yields’, Agroforestry Systems 41, 55-84.
[10] Cornelis, W.M., & Gabriels, D. (2005). Optimal windbreak design for wind-erosioncontrol.
Journal of Arid Environmentals, 61:315–332.
[11] Dupont S, Brunet Y (2008) Impact of forest edge shape on tree stability: a large-eddy simulation study. Forestry 81:299–315
[12] Grala, R.K., Tyndall, J.C., & Mize, C.W. (2010). Impact of field windbreaks on visual appearance of agricultural lands. Agroforest Sys. 80: 411-422.
[13] Gullickson D, Josiah SJ, Flynn P (1999) Catching the snow with living snow fences. University of Minnesota Extension Service, St. Paul, MN.
[14] Hale, S.E., Gardiner, B.A., Wellpott, A., Nicoll, B.C., Achim, A.(2012). Wind loading of trees:
influence of tree size and competition. Eur. J. For. Res. 131:203-217.
[15] Harrje, E.T., Buckley, C.E., Heisler, G.M.(1982). Building energy reductions: Optimum use of windbreaks. Journal of the Energy Division, ASCE 108: 143-154.
[16] Heisler, G. M., & Dewalle D. R. (1988). Effects of windbreak structure on wind flow.
Agricultural Ecosystems and Environment, 22-23: 41-69.
[17] Kenney, W.A. 1987. A method for estimating windbreak porosity using digitized photographic silhouettes. Agri. Forest Meteorol. 39: 91-94.
[18] Khalil, S.m. (2008). The use of Sand fences in barrier island restoration: Experience on the Louisiana coast. US Army corps of engineers.
11
[19] Kulshreshtha, S. & Kort, J. (2009). External economic benefits and social goods from prairie shelterbelts. Agrofores. Sys. 75: 39-47.
[20] Lee, S. J., & Lim, H. C. (2001). A numerical study on flow around a triangular prism located behind a porous fence. Fluid dynamics research, 28:209-221.
[21] Li Bailing., & Sherman D. J. (2015). Aerodynamics and morph dynamics of sand fences: A review. Aeolian Research, 17: 33–48.
[22] McPherson, E.G., 1988.Functions of buffer plantings in urban environments. Agric.
EcosystemsEnviron., 22/23: 281-298.
[23] Moffat, A.S. and Schiller, M. (1981). Landscape Design that Saves Energy. Morrow and Co., NewYork, 223 pp.
[24] Moulia. B., Gourcilleau. D., Roeckel-Drevet. P., Coutand. C. (2006). Integrative Mechanobiology of Growth and Architectural Development in Changing Mechanical Environments. 269-303
[25] Muderrisoglu, H., Eroglu, E., Ozkan, S., & Ak, K. (2006). Visual perception of tree forms.
Building and Environment, 41: 796–806.
[26] Ozer, S., Irmak, M.A., & Yilmaz, H. 2008. Determination of roadside noise reduction effectiveness of Pinus sylvestris L. and Populus nigra L. in Erzurum, Turkey. Environ. Monit. Assess.
144: 191-197.
[27] Pickard, J. (2005). Post and rail fences: derivation, development, and demise of rural technology in colonial Australia. Agricultural History, 27-49.
[28] Rosenfeld, M., Marom, G., & Bitan, A. (2010). Numerical simulation of the airflow across trees in a windbreak. Bound-Layer Meteorology, 135:89-107.
[29] Santiago, J.L., Martín, F., Cuerva, A., Bezdenejnykh, N., & Sanz-Andrés, A. (2007).
Experimental and numerical study of wind flow behind windbreaks. Atmospheric Environment, 41:
6406–6420.
[30] Sanz, C. (2003). A note on k- modelling of vegetation canopy air-flows. Boundary- Layer Meteorology, 108: 191-197.
[31] Slusher, J P., & Wallace, D. (1997). Planning tree windbreaks in Missouri. MU Guide G5900, University Extension, University of Missouri-Colombia.
[32] Streed E, Walton J (2001) Producing marketable products from living snow fences. University of Minnesota Extension Service, St. Paul, MN.
[33] Sudmeyer RA, Crawford MC, Meinke H, Poulton PL, Robertson MJ (2002b) Effect of artificial wind shelters on the growth and yield of rainfed crops. Australian Journal of Experimental Agriculture. 42: 841–858.
[34] Tyndall JC, Colletti JP. (2007) Mitigating Swine Odor with Strategically Designed Shelterbelt Systems: A Review. Agroforestry Systems. 69:45-65.
[35] Van Eimern, J., Karschon, R., Razumova, L.A., & Robertson, G.w. (1964). Windbreaks and shelterbelts. World Meteorol organ.Tech. No.59.188.
[36] Vigiak, O., Sterk, G., Warren, A., & Hagen, L. J. (2003). Spatial modeling of wind speed around windbreaks. Catena, 52: 273-288.
[37] VerCauteren, K. C., M. J. Lavelle, and S. E. Hygnstrom. 2006. A simulation model for determining cost-effectiveness of fences for reducing deer damage. Wildlife Society Bulletin 34:16–22.
12
[38] Wilson, J. D., & Yee E. (2003). Calculation of wind disturbed by an array of fences. Agriculture and Forest Meteorology, 115: 31-50.
[39] Wilson, J.D. (1985). Numerical studies of flow through a windbreak. Journal of Wind Engineering. Industrial Aerodynamics, 21: 119–154.
[40] Wilson, J.D. (1987). On the choice of a windbreak porosity profile. Boundary-Layer Meteorology, 38: 37–49.
13
Evaluation of the effect of planting pattern on evergreen species as windbreaks
Neda Khodayari
Graduated student of landscape engineering, Tabriz university [email protected]
Ahmad Hami
Associated professor of Landscape engineering department, Tabriz university [email protected]
Navid Farrokhi
Department of Mechanical Engineering, Parand Branch, Islamic Azad University, Parand, Iran.
Abstract
The most important factor in urban areas and urban open spaces is climate.
Wind as an atmospheric element has some annoying aspects, therefore, controlling it and reducing its speed is one of the most important matters, which should be examined in landscape engineering.The most efficient factors that can be effective on aerodynamic features of windbreaks are height of trees (H), crown shape, width, arrangement (number of rows and ordering), density, and porosity, etc.The computational fluid dynamics is used to simulate airflow through the trees as 3D forms.The Computational fluid dynamics (CFD) is utilized to investigate the flow characteristics around tree windbreaks.Thuja orientalisis chosen as a typical tree with pyramidal crown shape.According to the results, the best reduction is observed for the heights above 1 meters with 0.50 m gap distance between trees. The results also reveal that triangular two- row arrangement of trees with pyramidal forms is more effective than the other arrangements in reducing wind velocity.The average wind speed decrease at the 0.50 m gap between trees at two-row triangular planting is 2.41 m / s, while the corresponding values for rectangular and single-row row planting are 2.63 and 2.54 m/s, respectively.
Keywords: Natural windbreaks, Wind speed reduction, Canopy form, Numerical simulation
