ComfSim – Interaktive Simulation des thermischen Komforts in Innenräumen auf Höchstleistungsrechnern

Der Beitrag gibt eine Übersicht über den gegenwärtigen Stand der Entwicklungen eines “Computational Steering” Werkzeuges zur interaktiven Simulation und Bewertung des thermischen Komforts in Innenräumen. Das System besteht aus einem parallelen CFD Rechenkern, einem schnellen 3D Gittergenerator und e...

Ausführliche Beschreibung

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Bibliographische Detailangaben
Veröffentlicht in:Bauphysik 2007-02, Vol.29 (1), p.2-7
Hauptverfasser: van Treeck, Christoph, Wenisch, Petra, Borrmann, André, Pfaffinger, Michael, Wenisch, Oliver, Rank, Ernst
Format: Artikel
Sprache:eng
Online-Zugang:Volltext
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Beschreibung
Zusammenfassung:Der Beitrag gibt eine Übersicht über den gegenwärtigen Stand der Entwicklungen eines “Computational Steering” Werkzeuges zur interaktiven Simulation und Bewertung des thermischen Komforts in Innenräumen. Das System besteht aus einem parallelen CFD Rechenkern, einem schnellen 3D Gittergenerator und einer integrierten VR‐basierten Visualisierungskomponente. Das numerische Verfahren basiert auf einem hybriden thermischen Gitter‐Boltzmann‐Verfahren mit Erweiterungen zur Simulation turbulenter konvektiver Raumluftströmungen. Die Nutzung von Techniken des wissenschaftlichen Höchstleistungsrechnens ermöglicht dabei interaktive Veränderungen am geometrischen Modell und an den Randbedingungen zur Laufzeit bei gleichzeitiger Neuberechnung und Darstellung von Ergebnissen. Das Modell wird gegenwärtig um ein Strahlenmodell und ein lokales thermisches Komfortmodell erweitert, das gemeinsam mit Projektpartnern entwickelt wird. Die Anwendung wird anhand der Strömungssimulation des Großraumabteils eines Zuges demonstriert. ComfSim – Interactive indoor thermal comfort simulation on high performance computers. The paper outlines the current state of the development of a ‘computational steering’ environment for interactive indoor thermal comfort simulation and assessment. The system consists of a parallel CFD kernel, a fast 3D mesh generator and an integrated virtual reality‐based visualization component. The numerical method is based on a hybrid thermal lattice Boltzmann method with extensions for simulations of turbulent convective flows. Utilizing high‐performance supercomputing facilities allows for modifying both the geometric model and the boundary conditions during runtime with immediate visualization of changes in the results. We currently enhance our model by a radiation model with fast visibility check and integrate a local thermal comfort model developed in cooperation with our partners. The application is demonstrated by turbulent convection in a train's passenger carriage.
ISSN:0171-5445
1437-0980
DOI:10.1002/bapi.200710002