CFD-modellering av termisk inneklima med vekt på termisk stråling

Collection

  • TKD - Student theses

Document type

Publication date

  • 2013-05-28

Publisher

  • Høgskolen i Oslo og Akershus

Description

  • Det er blitt benyttet Star-CCM+, et CFD-modelleringsprogram, til å simulere termisk stråling fra sol igjennom glass, naturlig konveksjon og ventilasjon innendørs. Oppgaven har hatt som hensikt å demonstrere hvordan disse problemstillingene prinsipielt kan håndteres i Star-CCM+, og den er ment som en indikasjon på hvordan en kan implementere slike problemer i programmet. Det ble funnet at implementering av valgfri strålingsmodell, ''Solar Loads'' og definering av ønskede spektre i solstrålingen var forholdsvis ukomplisert. Problemstillingen ved å oppnå solstråling igjennom glass med definerbar tykkelse, termisk motstand og strålingsegenskaper var også gjennomførbart. Star-CCM+ lar brukeren legge til en rekke grensebetingelser i på en grense som tilsynelatende er veldig tynn. Uavhengig av tykkelsen på grensen kan en definere flere lag av ulik termisk motstand. Derimot lar det seg ikke spesifisere en spesifik varmekapasitet på en grense, så transiente beregninger uten opptegning av en vegg med et volum og en termisk masse lar seg ikke gjøre. Resultatene av alle simuleringer inneholder visse usikkerhetsmomenter. Antall kontrollvolumer som er benyttet i oppgaven burde sannsynligvis vært høyere, men tidsbegrensninger og begrensning på maskinvare har ført til at det er benyttet forholdsvis få kontrollvolumer. Selve geometrien er heller ikke komplett nok til å kunne overføre resultatene til en realistisk situasjon da det ikke foreligger et volum i vegger, tak eller gulv og dermed ingen termisk masse. Dette hindrer lagring av energi og dermed blir temperaturfeltene som oppstår ikke nødvendigvis riktig. Resultatene viser heller hvordan man prinsipielt kan implementere de ulike modellene i Star-CCM+ og fungerer som et grunnlag til videre utvikling av et mer komplett rom.