Bir baca ya da egzoz ağzının tasarımında amaç, salınan gazın alıcı noktalara (taze hava girişleri, komşu binalar, yaya alanları) kabul edilebilir derişimin üzerinde ulaşmamasıdır.
Bina arkası geri dolaşım bölgesi
Bir yapının arkasında düşük basınçlı, dönen bir iz bölgesi oluşur. Bu bölgeye giren herhangi bir salım aşağı doğru sürüklenir ve çatı ya da zemin seviyesine iner.
Kritik soru bu yüzden "baca kaç metre" değil, "salım bu bölgenin üstünde mi kalıyor" sorusudur. Bölgenin yüksekliği binanın en ve boyuna bağlıdır; geniş ve alçak bir bina, dar ve yüksek olandan daha büyük bir iz bırakır.
Plum yükselmesi hesaba katılmalı
Sıcak ve hızlı bir salım, bacadan çıktıktan sonra bir miktar daha yükselir: momentum ve kaldırma kuvveti nedeniyle. Bu etkin baca yüksekliğini artırır.
Ama tersi de olur: çıkış hızı düşükse, baca üzerindeki rüzgâr plumu aşağı doğru çeker (stack downwash). Bu yüzden çıkış hızının yerel rüzgâr hızına oranı bir tasarım kriteridir; belirli bir oranın altına düşmemesi istenir.
Kısa mesafe, zor problem
Uzun mesafeli dağılım için Gauss modelleri yeterlidir ve hızlıdır. Bina çevresindeki kısa mesafeli dağılımda ise geometri baskındır: girdaplar, köşe hızlanmaları, çatı üstü ayrılma bölgeleri. Gauss modeli bunları göremez; alan çözümü gerekir. Bkz. rüzgâr ve yaya konforu notu.
Modelleme notları
Birden çok rüzgâr yönü. En kötü durum genellikle baskın yönde değil, alıcıyı izin içine sokan yöndedir.
Kaldırma kuvvetli salım. Sıcak gazda yoğunluk farkı taşınımı belirler; izotermal bir model plum yükselmesini tamamen kaçırır. Bkz. doğal taşınım notu.
Zamana bağlı derişim. Kabul kriteri genellikle kısa süreli tepe derişimdir, ortalama değil. Kalıcı rejim ortalaması, anlık tepe derişimleri belirgin biçimde düşük gösterir.
Kaynaklar
- Ferziger, J. H., Perić, M. & Street, R. L. (2020). Computational Methods for Fluid Dynamics, 4th ed. Springer. DOI: 10.1007/978-3-319-99693-6
- Morsi, S. A. & Alexander, A. J. (1972). An investigation of particle trajectories in two-phase flow systems. Journal of Fluid Mechanics, 55(2), 193–208. DOI: 10.1017/S0022112072001806