دانشگاه تهران مهندسی بیوسیستم ایران 2008-4803 57 3 2026 09 23 Comparative Evaluation of Ventilation Capacity, Microclimate Quality, and Crop-Zone Thermal Conditions in Buoyancy-Driven and Wind-Driven Natural Ventilation Systems under Hot-Arid Climatic Conditions of Ahvaz ارزیابی تطبیقی ظرفیت تهویه، کیفیت ریزاقلیم و شرایط حرارتی ناحیه رشد گیاه در سامانه‌های تهویه طبیعی مبتنی بر شناوری حرارتی و بادمحور تحت اقلیم گرم و خشک اهواز 1 24 108824 10.22059/ijbse.2026.417256.665653 FA سید مجید سجادیه گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران. 0000-0003-1239-322X عیاد صابریان گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران 0000-0003-2919-3187 Journal Article 2026 06 24 Natural ventilation is an effective strategy for greenhouse microclimate control and energy conservation. However, its performance is commonly evaluated based on air exchange rate, while its impact on thermal conditions within the crop growth zone remains less explored. This study comparatively evaluated wind-driven natural ventilation and wall-mounted solar chimney-assisted natural ventilation in a greenhouse located in the hot-arid climate of Ahvaz, Iran, using three-dimensional computational fluid dynamics simulations. Analyses were conducted under realistic temperature, solar radiation, and wind conditions during March, April, and October. The wind-driven system achieved a higher ventilation capacity, with an average air exchange rate of 5.36 h⁻¹ compared with 1.75 h⁻¹ for the solar chimney-assisted system. Despite this, the solar chimney produced a more stable and organized airflow pattern, reducing stagnant zones and air recirculation within the greenhouse. As a result, the average canopy temperature decreased from 38.93 to 36.96 °C, the temperature uniformity index increased from 0.75 to 0.91, and the canopy cooling effectiveness index improved from 0.14 to 0.54. The solar chimney also achieved an average thermal efficiency of 6.63%. The findings demonstrate that air exchange rate alone is insufficient for evaluating natural ventilation performance. Greater emphasis should be placed on microclimate quality and thermal conditions within the crop growth zone. Overall, the wall-mounted solar chimney improved airflow organization and thermal performance, highlighting its potential as a passive and sustainable solution for greenhouse climate control in hot-arid regions. تهویه طبیعی یکی از مهم‌ترین راهکارهای کنترل ریزاقلیم ناحیه کشت و کاهش مصرف انرژی در گلخانه‌ها است، اما ارزیابی عملکرد آن غالباً بر اساس نرخ تعویض هوا انجام می‌شود و تأثیر آن بر شرایط واقعی ناحیه رشد گیاه کمتر مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش، عملکرد دو سامانه تهویه طبیعی مبتنی بر باد غالب و تقویت‌شده با دودکش خورشیدی دیواری در یک گلخانه واقع در اقلیم گرم و خشک اهواز با استفاده از شبیه‌سازی سه‌بعدی دینامیک سیالات محاسباتی مقایسه شد. تحلیل‌ها برای ماه‌های اسفند، فروردین و مهر و تحت شرایط واقعی دما، تابش خورشیدی و باد منطقه انجام گرفت. نتایج نشان داد سامانه بادمحور با میانگین نرخ تعویض هوا 36/5 بار در ساعت، ظرفیت تهویه بیشتری نسبت به سامانه مجهز به دودکش خورشیدی با 75/1 بار در ساعت فراهم می‌کند. با این حال، سامانه مجهز به دودکش خورشیدی با ایجاد جریان جهت‌دار و پایدار، نواحی رکود و بازچرخش هوا را کاهش داده و موجب شکل‌گیری یک لایه‌بندی حرارتی مطلوب در فضای گلخانه شد. در نتیجه، میانگین دمای سایه‌بان گیاهی از 93/38 به 96/36 درجه سلسیوس کاهش یافت، شاخص یکنواختی دما از 75/0 به 91/0 و شاخص اثربخشی کاهش دمای ناحیه رشد گیاه از 14/0 به 54/0 افزایش پیدا کرد. همچنین بازده حرارتی متوسط دودکش خورشیدی 63/6 درصد محاسبه شد. یافته‌ها نشان دادند که نرخ تعویض هوا به‌تنهایی معیار مناسبی برای ارزیابی موفقیت سامانه‌های تهویه طبیعی نیست و کیفیت ریزاقلیم ناحیه کشت و شرایط حرارتی ناحیه رشد گیاه باید همزمان مورد توجه قرار گیرند. https://ijbse.ut.ac.ir/article_108824_9d78d2dd7d4d5fd3845b7f84715b645f.pdf