Simulation dynamisch-thermischen Langzeitverhaltens in Gebäuden mittels CFD

Die Planung komplexer Gebäude erfordert immer häufiger den Einsatz von Simulationsprogrammen. Die hierfür derzeit verwendeten dynamischen Gebäudesimulationsprogramme sind jedoch nicht in der Lage, die Luftströmungen und die Temperaturverteilung innerhalb eines Raumes zu erfassen. Eine Lösung der Problematik besteht in der Verlagerung der Gebäudesimulation auf eine CFD-Plattform, deren Berechnung derzeit allerdings noch mit extrem langen Rechenzeiten und großen Datenmengen verbunden ist. Um diese Rechenzeiten zu verringern, wurde für ANSYS CFX-5 eine neue Freeze-Flow-Methode entwickelt, die auf der periodischen Einfrierung der hydrodynamischen Gleichungen basiert und so dynamische Langzeitsimulationen erlaubt. Zudem wurden die CFD-Simulationen für die in Räumen vorherrschende freie Konvektion validiert. Im Ergebnis ergaben Freeze-Flow-Simulationen einfacher Testmodelle schließlich eine erhebliche Reduzierung der Simulationszeit ohne einhergehenden Verlust an Genauigkeit im Vergleich zur volldynamischen CFD-Simulation. (© 2006 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)