یکی از کلاهکهای پرکاربرد در دودکش وسایل گرمایشی و صنعتی کلاهک H است. علیرغم کاربرد گسترده آن، متأسفانه تاکنون استاندارد مشخصی برای تعیین ابعاد بهینه این نوع کلاهک ارائه نشده است. در این پژوهش، تأثیر کلاهک H و ابعاد آن بر عملکرد دودکشی به قطر 20 سانتیمتر و ارتفاع 3 متر بررسی شده است. برای ایجاد جریان جابجایی آزاد هوای داغ، از یک منبع حرارتی با دمای ۱۸۰۰ کلوین در قسمت پایین دودکش استفاده شد. در این حالت عامل حرکت نیروی شناوری است که بهعلت دمای بالای هوای اطراف منبع حرارتی و مکش دودکشی، جریان آشفتهایی به سمت بالا ایجاد میکند. این جریان آشفته توسط مدل استاندارد k-ε مدلسازی شد. شبیهسازیها برای دودکش بدون کلاهک و همچنین دودکشهایی مجهز به کلاهک با ابعاد مختلف قطر و یال (در محدوده ۱۵ تا ۲۵ سانتیمتر) انجام شد. مقدار سرعت متوسط و فشار کل در ورودی دودکشها ارزیابی گردید. نتایج نشان میدهد که افزودن کلاهکی با قطر و یال ۲۰ سانتیمتر به دودکش، سرعت را 6%/2 کاهش میدهد. کاهش سرعت ناشی از اتلاف انرژی جریان است که بواسطه حضور کلاهک در مسیر جریان ایجاد میشود. استفاده از کلاهکی با قطر ۱۵ و یال 20 سانتیمتر منجر به کاهش شدید 26% سرعت میشود. این درحالی است که کلاهکی به قطر به ۲۵ و یال 20 سانتیمتر، سرعت را 7% افزایش میدهد. بیشترین سرعت برای کلاهکی به قطر و یال ۲۵ سانتیمتر و کمترین سرعت برای کلاهکی به قطر ۱۵ و یال ۲۰ سانتیمتر بدست آمد. نتایج پژوهش حاضر نشان میدهد که در میان ابعاد مختلف، قطر کلاهک تأثیر غالبتری بر مقدار مکش دودکش دارد. بعلاوه عمکلرد بهینه کلاهک زمانی حاصل میشود که قطر و یال آن باهم برابر باشد. این یافتهها برای طراحی بهینه، بهبود ایمنی و بهرهوری انرژی حائز اهمیت است.
