Die Projektierung von Luftverteilungssystemen in klimatisierten Waggons und deren mathematische Modellierbarkeit und Lösung werden beschrieben. Wichtige Punkte sind die Veränderung des Passagierrauminnendrucks im Druckschutzfall, die Veränderung der Frischluftrate bei Filterverschmutzung, Rückströmung von Luft aus dem Raucherabteil ins Nichtraucherabteil und Veränderung der Luftzufuhr bei geöffneter Tür. Zur Abschätzung dieser sehr komplexen und nichtlinearen Fragen wird ein Simulationsmodell vorgestellt, das die im Verteilungssystem vorhandenen Elemente wie Ventilatoren und Strömungswiderstände in mathematisch nichtlinearer Form beschreibt. Basierend auf einem iterativen Verfahren werden die entstehenden nichtlinearen Gleichungssysteme gelöst und die Ergebnisse in grafischer Form dargestellt. Ein weiteres Problem betrifft das instationäre thermische Verhalten der luftführenden Kanalteile. Die Heizleistung und Kälteleistung ist so zu bemessen, dass Räume innerhalb einer vorgegebenen Zeit auf eine behagliche Temperatur vorgewärmt oder abgekühlt werden können. Entscheidend ist dabei die Berücksichtigung des Aufheizverhaltens des Luftverteilungssystems. Das Berechnungsmodell erlaubt, sehr schnell Informationen über das thermische Verhalten der luftführenden Kanäle und über die Lufttemperatur am Austritt aus dem Kanal zu gewinnen. Aus den Grundgesetzen der Materialthermodynamik wird ein partielles Differenzialgleichungssystem aufgebaut und die Lösbarkeit mit einem Finite-Elemente-Ansatz gezeigt. Die Simulation kann beispielsweise eine Hilfe bei der Wahl des Isolationsmaterials, der Kanalwandstärke oder des Wandmaterials sein oder Auskunft über zu erwartende Verzögerungen beim Vorheizen oder Vorkühlen geben.
Simulationsmodelle für Luftverteilung und thermisches Verhalten von Klimakanalsystemen in Schienenfahrzeugen
2001
14 Seiten, 9 Bilder, 1 Tabelle, 5 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
Folgebremsungen - thermisches Verhalten
Kraftfahrwesen | 1995
|Instandsetzen von Schienenfahrzeugen durch Thermisches Spritzen nach DIN 27201-10
Tema Archiv | 2011
|Thermisches Verhalten von Radialgleitlagern
Kraftfahrwesen | 2007
|Spanende Werkzeugmaschinen 2 Thermisches Verhalten, Dynamisches Verhalten
Kraftfahrwesen | 1976
|