Dynamisch‐thermisches CFD‐Verfahren mit angepaßter Regelungsmethode

Zur Reduktion des Zeitaufwands von dynamisch‐thermischen Langzeitsimulationen mit CFD‐Programmen wurde in kürzlich veröffentlichten Studien eine neuartige Freeze‐Flow Methode vorgestellt. Diese basiert auf der periodischen Umschaltung zwischen der volldynamischen Lösung aller Gleichungen und der ausschließlichen Lösung der Enthalpie‐Gleichungen (eingefrorene Luftströmung). Dieser Artikel beschreibt eine neue, angepaßte Regelung für diese Umschaltung, wodurch eine zusätzliche Reduzierung der Simulationszeit erzielt wird. In Tests an Modellen für die mechanische und freie Lüftung sowie der freien Konvektion im geschlossenen Raum für feste und zeitveränderliche thermische Randbedingungen wurde im Vergleich zur ununterbrochenen volldynamischen Simulation eine Simulationszeiteinsparung von bis zu 93% erreicht. Dynamic thermal CFD approach using an adaptive control method. Previously published studies have presented a novel freeze‐flow method for reducing CPU requirements of long‐term dynamic thermal simulations using CFD programs. This works by intermittently switching between solution of the full dynamic equations and solution of the enthalpy equation only (frozen flow). This paper describes a new automated control method for this switching strategy and shows an additional decrease in simulation time. In tests with models for mechanical and natural ventilation and for free convection in a sealed room with constant and time varying thermal boundary conditions, a simulation time reduction of up to 93% was achieved when compared to a continuous fully dynamic simulation.