MétaCan
Menu
Retour à la cohorte
Enregistrement W7116112896 · doi:10.82417/599g-ss41

Passive ventilation via origami-driven stack effect in cold regions

2025· other· en· W7116112896 sur OpenAlexaboutno aff

Notice bibliographique

RevueEspace ÉTS (ETS) · 2025
Typeother
Langueen
Domaine
Thématique
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésStack effectChimney (locomotive)Stack (abstract data type)Ventilation (architecture)Duct (anatomy)AirflowSolar chimney

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Ventilation in cold regions presents significant challenges for achieving sustainable, low-energy building and infrastructure systems, often requiring energy-intensive solutions. In underground mining operations across Northern Canada, ventilation can constitute up to 50% of operating expenditures (OPEX). Similarly, remote communities seek low-cost, energy-efficient systems. This study introduces a novel passive ventilation concept driven by the stack effect and enhanced by origami-inspired structures. The proposed system utilizes a deployable extension made of stacked Kresling elements (SKE) retrofitted atop chimneys or exhaust ducts with little structural modification. These elements can expand or contract on demand, thereby modulating chimney height and controlling airflow rates with minimal energy input.To evaluate system performance, we developed full-scale three-dimensional computational models based on the Reynolds-Averaged Navier-Stokes (RANS) equations, where buoyancy is governed by temperature-dependent air density (ideal gas model). The geometric intricacy of the stacked Kresling elements is fully integrated into the model to capture their effect on airflow dynamics. In parallel, an analytical model employing the first law of thermodynamics is derived to estimate ventilation rates as a function of indoor-outdoor temperature differentials. Various geometric configurations are explored, with a focus on the number of panels and the aspect ratio of individual elements.Results show that integrating SKEs can significantly enhance and regulate ventilation. In cold-region scenarios with temperature differences exceeding 20?°C, doubling or tripling the duct height via SKEs leads to ventilation rate increases of approximately 30% and 50%, respectively. Owing to their tunable geometry, SKEs also offer high adaptability: a configuration with six panels and an aspect ratio of 0.75 can achieve a fivefold variation in ventilation rate between its fully expanded and contracted states. From a fluid dynamic perspective, increasing the element aspect ratio or number of panels reduces viscous forces in the airflow. In these low-friction scenarios, the ventilation rate can be reasonably approximated using the analytical model, particularly under low temperature differences.Overall, this work demonstrates the potential of adaptive origami structures to passively regulate ventilation in cold climates, offering advantages for both mining and residential applications. Future research will focus on optimizing SKE geometry to minimize flow resistance and integrating the system with passive heat recovery ventilation—such as heat pipes—for combined thermal and airflow control.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMéta-épidémiologie (sens strict), Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)
Catégories consensuellesCharge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Sans objet · Signal consensuel: Sans objet
GenreSignal candidat: Autre · Signal consensuel: Autre
Score de désaccord entre enseignants0,016
Score d'incertitude au seuil0,999

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,000
Bibliométrie0,0020,002
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0010,000
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0020,015

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,008
Tête enseignante GPT0,264
Écart entre enseignants0,256 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; les deux têtes enseignantes s’accordent sur ce qui est montré ici.

Devis d'étudeSans objet
Domainenon disponible
GenreAutre

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2025
Routes d'admission1
Résumé présentoui

Explorer davantage

Même revueEspace ÉTS (ETS)Travaux en français237 207