Sie haben in dieser Übung mithilfe von Autodesk® CFD die Strömungs- und Temperaturverteilung in einer Museumsausstellungshalle unter Verwendung der folgenden beiden Szenarien analysiert:
- ein Sommerszenario, dem die höchsten anzunehmenden Tagestemperaturen zugrunde liegen
- ein Winterszenario, dem die tiefsten anzunehmenden Tagestemperaturen zugrunde liegen
Anforderungen
Ziele der Übung:
- Untersuchen der Strömungs- und Temperaturverteilung im Sommer und Winter.
- Beurteilen des Wärmekomforts bzw. der thermischen Behaglichkeit, die Besucher beim Aufenthalt in der Halle empfinden.
- Untersuchen der Faktoren, die den Wärmekomfort bestimmen, und ermitteln, ob Änderungen an den Belüftungssystemen erforderlich sind.
Nachbereitung der Wärmekomfortanalyse
Nun sollten Sie sich noch einmal alle ausgeführten Prozeduren dieser Designstudie vergegenwärtigen:
- Sie haben die Strömungs- und Temperatureinstellungen für das Sommerszenario vorgenommen.
- Sie haben das Sommerszenario geklont, um das Winterszenario zu erstellen. Dann haben Sie zwei Temperaturbedingungen geändert.
- Mit dem Solver-Manager haben Sie beide Simulationen ausgeführt und deren Fortschritt in der Ergebnisüberwachung verfolgt.
- Abschließend haben Sie im Entscheidungscenter die Ergebnisse für Temperatur und Strömung sowie für den Wärmekomfort des Besuchers für das Sommer- und Winterszenario miteinander verglichen. Dazu haben Sie eine Reihe von Ergebnisbildern und ein Ergebnisplot verwendet.
- Und außerdem hatten Sie auch noch Spaß dabei!
Bewertung des Designs
Die Ergebnisse haben gezeigt, dass der Wärmekomfort für die Besucher im Sommer nicht optimal ist, während er im Winter als ausreichend angesehen werden kann.
Beim Sommerszenario herrschen an der Vorderseite des Besuchers ziemlich angenehme Temperaturen.
Der Rücken wird jedoch ziemlich kalt. Dagegen herrschen im Winterszenario am Rücken des Besuchers angenehmere Temperaturen:
Der Zusammenfassungsplot wies in beide Szenarien einen erheblichen Temperaturgradienten (fast 2 Grad) entlang des Körpers des Besuchers auf:
Die Strömungsergebnisse für das Sommerszenario zeigen einen starken Luftstrom, der auf den Rücken des Besuchers auftrifft. Im Winterszenario steigt die warme Luft nach oben und zirkuliert in der Halle, bevor sie auf den Besucher trifft:
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Bezüglich der Belüftung im Sommer könnten folgende Verbesserungen vorgenommen werden:
- Verringerung des Luftdurchflusses
- Erhöhung des Temperatursollwerts
Beide Maßnahmen können zu Energie- und Kosteneinsparungen führen.
Als nächster Schritt sollte eine Feinabstimmung des Belüftungssystems erfolgen. Dies geschieht, indem einfach das Sommerszenario erneut geklont wird, eine oder mehrere Bedingungen geändert werden und die Simulation ausgeführt wird. Anschließend werden die Ergebnisse im Entscheidungscenter miteinander verglichen, um Anpassungen vorzunehmen, die für optimale Strömungs- und Temperaturverhältnisse in der Halle sorgen.
Mit Autodesk® CFD können Sie die Bandbreite der zu analysierenden Designvarianten erhöhen, indem Sie die Auswirkungen von verschiedenen Positionen der Luftzuführungs- und Luftrückführungssysteme sowie von verschiedenen Wandhöhen und -positionen miteinander vergleichen. In dieser Übung konnten Designvarianten schnell und einfach mithilfe der Designstudienstruktur und des Entscheidungscenters untersucht werden. Anhand der Ergebnisse konnte das Designverhalten und die Systemeffizienz optimiert werden.
Außerdem wurde in dieser Übung gezeigt, wie mithilfe der Autodesk® CFD-Designstudie die Raumbelüftung genau analysiert und für eine optimale thermische Behaglichkeit der Besucher gesorgt werden kann. In diesem relativ einfachen Beispiel konnte die Behaglichkeit der Besucher erheblich gesteigert werden, während gleichzeitig Energie eingespart und die Energiekosten gesenkt wurden.
Herzlichen Glückwunsch! Sie haben die Übung erfolgreich abgeschlossen. Klicken Sie hier, um zur Titelseite für die Lernprogramme zurückzukehren.