International Science and Technology Journal
Published by
Under supervision of
Open Access Journal
ISSN: 2519-9854 (Online)
ISSN: 2519-9846 (Print)
A peer-reviewed and open access journal concerned with publishing researches and studies in the field of applied sciences and engineering
Numerical Analysis for the Comparison of Thermal Performance of Single and Double-Glazed Windows in the Climatic Reign of Libya
| Researcher(s): | - Akram Abdullah Alharari
- Abdulmajed Abuajela A Khalifa
- Alhosain Taher Abdelhameed
|
|---|
| Institution: | Mechanical Engineering Department, Faculty of Engineering, University of Zawia, Libya |
|---|
| Field: | التقنيات الميكانيكية و المواد الهندسية |
|---|
| Published in: | 32nd volume - April 2023 |
|---|
الملخص
تقدم هذه الورقة دراسة عددية للأداء الحراري للنوافذ الزجاجية الفردية والمزدوجة تحت ظروف المناخ في ليبيا (مطار معيتيقة). تم تطوير نموذج ذو بعدين في حالة الاستقرار، وذلك بناءً على المعادلات الأساسية للكتلة، والحركة، والطاقة. تم حل هذه المعادلات باستخدام برنامجANSYS Fluent . وقد تم اختيار نموذج لنافذة بارتفاع 1.2 متر و بسمك زجاج من 6 ملم إلي 12 ملم للزجاج الفردي. و اختيار نموذج مشابه للزجاج المزدوج حيث كان سمك الفراغ من 7 ملم إلي 22 ملم. والاطار مصنوع من مادة U-PVC وتم اختيار الهواء و الأرجون ليكونا المادة المالئة للفراغ. حيث وجد أن السمك الأمثل للفراغ هو 14 ملم و 13 ملم للهواء و الأرجون، على التوالي. وكذلك وجد أن أقصي إنقاص في انتقال الحرارة عند استخدام النوافذ المزدوجة %90.5، للأرجون و %86.9 للهواء مقارنة بالنوافذ الفردية. تعد هذه الدراسة الجزء الثاني من مشروع بحثي سابق و يهدف إلى إبراز فوائد استخدام النوافذ ذات الزجاج المزدوج وتأثيرها على تحسين الأداء الحراري للمباني في ليبيا.
Abstract
This paper presents a numerical approach to studying the thermal performance of single and double-glazed windows under the climate conditions of the Libyan (Mitiga Airport). A two-dimensional steady-state model, based on fundamental equations of mass, momentum, and energy conservation, was developed and solved by ANSYS Fluent. The window height was assumed to be 1.2m with glass thickness ranging from 6mm to 12mm for the single-glazed window. Similar thicknesses were used for the double-glazed window with internal gap thickness ranging from 7mm to 22mm. The frame is assumed to be made of U-PVC and the gap of the double-glazed window was filled with Air and Argon. The optimum gap spacing was found to be 14mm and 13mm for the Air and the Argon, respectively. The maximum heat transfer reduction for the Argon-filled double-glazed window was about 90.5%, while it was about 86.9% for the Air-filled double-glazed window in comparison with a single-glazed window. This study is part two of a research project aiming to justify the implementation of double-glazed windows and its impact on improving the thermal performance of the building envelope in Libya.
Keywords: Single-glazed and Double-glazed window, Argon and Air fillings, Heat saved