Thermisches Komfortmodell für inhomogene Umgebungsbedingungen

Thermische Umgebungsbedingungen in Räumen und Fahrzeuginnenräumen weisen sehr komplexe Strukturen auf und sind fast immer asymmetrisch. Zur Bewertung des thermischen Komforts sind Modelle notwendig, die eine Auflösung der lokalen Umgebungseinflüsse ermöglichen. Für diese Aufgabenstellung wurde ein physiologisches Komfortmodell basierend auf dem Tanabe -Modell in der objektorientierten Programmiersprache Modelica erstellt. Die Überführung der physiologischen Größen in eine Komfortbewertung wird durch ein nachgeschaltetes psychologisches Modell basierend auf dem Ansatz von Zhang erreicht. Das Gesamtmodell für die Vorhersage des thermischen Komforts wird in einem Optimierungsprozess anhand umfangreicher experimenteller Daten, die in einer generischen Flugzeugkabine ermittelt wurden, kalibriert. Detailinformationen der komplexen Umgebungsbedingungen werden durch eine Kopplung zwischen dem Komfortmodell und einer dreidimensionalen Strömungssimulation in ANSYS CFX, V. 11.0 bereitgestellt.

Evaluation of thermal comfort at inhomogeneous environmental conditions.
Thermal ambient conditions in rooms and cabins and vehicles show very complex and asymmetrical structures. The evaluation of the thermal comfort requires models, which allow a local resolution of the transient environment. Therefore a physiological comfort model based on the Tanabe model is programmed in the object oriented programming language Modelica. The conversion of the physiological results of the Tanabe model is handled by a psychological model similar to the approach of Zhang. The thermal comfort model is calibrated to a large experimental dataset in an automated optimization process. A coupling between the comfort model and a three dimensional flow simulation using the commercial flow solver ANSYS CFX, V. 11.0 gives detailed information of the local ambient conditions.