Die Bewertung und Optimierung des Raumklimas erfordert einen interdisziplinären Ansatz bei dem Computersimulation in mehreren Ingenieursbereichen zum Einsatz kommt. Neben Thermodynamik, Strömungsmechanik, Regelungstechnik, Statistik, Psychologie und Informatik muss auch die Messtechnik als eine Grundlage für empirische Daten beherrscht werden. In Abhängigkeit von Zweck und Nutzen sind unterschiedliche Simulationsmodelle und Werkzeuge erforderlich. Je belastbarer die spezifizierten Komponenten, Systeme und Randbedingungen, desto feiner kann der Detaillierungsgrad der Modelle gewählt werden. Nur dann können die richtigen Vorgaben für Geometrie, Lastverteilung, Materialeigenschaften und Nutzungsbedingungen getroffen werden. Grundsätzlich muss die Zielsetzung der Computersimulation unter Abwägung der Kosten und Nutzen bekannt sein. Ein konsistenter Simulationsprozess erfordert eine möglichst geschlossene Werkzeugkette. Da die Teilmodelle aus unterschiedlichen Domänen stammen, kann eine Gesamtlösung nur durch einen modularen Ansatz erreicht werden. Um zwischen den Modellen Parameter austauschen zu können, müssen Schnittstellen definiert und implementiert sein. Dies ist insbesondere bei der Co-Simulation notwendig, falls die Lösung von mehreren Programmen parallel berechnet werden soll. Auch ist der Skalenübergang zwischen den Simulationsmodellen zu berücksichtigen, wie z.B. zwischen einem 1D Anlagenmodell und einer 3D Strömungssimulation oder zwischen einem Thermoregulationsmodell und einem zonalen Kabinenmodell. Dabei spielen nicht nur die informationstechnischen Schnittstellen eine Rolle (z.B. Datenaustauschformate), sondern vor allem die korrekte Modellierung der mathematisch-physikalischen Übertragungsmechanismen (z.B. lokale Wärmeübergangskoeffizienten). In der Praxis einsetzbare Computersimulationen erfordern eine Validierung und Kalibrierung der Modelle. Bevor Simulation tragbare Ergebnisse liefern kann, müssen die Modelle empirisch durch Laborversuche und Realtests überprüft und gegebenenfalls nachjustiert werden. In den Versuchseinrichtungen werden Testfälle unter wohldefinierten Randbedingungen durchgeführt und mit den Vorhersagen der Modelle verglichen. Durch messtechnische Datenerfassung und Auswertung können empirische Modelle abgeleitet und statistisch fundiert werden.


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    Title :

    Bewertung und Optimierung des Raumklimas mittels mehrskaliger Simulationsmodelle


    Contributors:


    Publication date :

    2013


    Size :

    15 Seiten, Bilder, 48 Quellen



    Type of media :

    Conference paper


    Type of material :

    Print


    Language :

    German