@book{53d5b50762f34eb794dd90e081b48a9b,
title = "Huonevirtauskent{\"a}n laskennan perusteita",
abstract = "Huoneilman virtausten, l{\"a}mp{\"o}tilojen ja ep{\"a}puhtauksien hallinta on ilmastoinnin perustarkoitus. Sis{\"a}ilmasto-olojen hallinta eri kuormitustilanteissa edellytt{\"a}{\"a} kehittyneit{\"a} suunnittelumenetelmi{\"a}. T{\"a}ss{\"a} tutkimuksessa k{\"a}sitelt{\"a}v{\"a} menetelm{\"a}, jossa huoneen virtausta hallitsevat yht{\"a}l{\"o}t ratkaistaan tietokoneella, antaa yksityiskohtaista tietoa huoneen sis{\"a}ilmastosta. Yht{\"a}l{\"o}iden ratkaisemiseksi joudutaan k{\"a}ytt{\"a}m{\"a}{\"a}n empiirisi{\"a} turbulenssimalleja, jotka eiv{\"a}t ole yleisp{\"a}tevi{\"a} ja siten heikent{\"a}v{\"a}t laskennan fysikaalista pohjaa. Tutkimuksen aluksi tarkastellaan k-epsilon turbulenssimallissa, Reynoldsin j{\"a}nnitysmallissa ja algebrallisessa j{\"a}nnitysmallissa teht{\"a}vi{\"a} oletuksia. Mallien soveltuvuutta huoneen ilmasuihkuihin ja rajakerroksiin selvitet{\"a}{\"a}n kirjallisuuden ja omien laskelmien perusteella. Pintojen l{\"a}hell{\"a} olevaa rajakerrosta ei yleens{\"a} voida laskea, ja siksi on tavallista k{\"a}ytt{\"a}{\"a} pakotetun virtauksen logaritmisia profiileja rajakerroksen alueella. N{\"a}m{\"a} sein{\"a}m{\"a}funktiot eiv{\"a}t kuitenkaan sovi l{\"a}mm{\"o}nsiirron laskentaan vapaassa ja sekakonvektiossa. Sein{\"a}m{\"a}funktioiden k{\"a}yt{\"o}st{\"a} voidaan luopua k{\"a}ytt{\"a}m{\"a}ll{\"a} pienten Reynoldsin lukujen turbulenssimallia ja samanaikaisesti tihe{\"a}{\"a} laskentaverkkoa sein{\"a}m{\"a}n l{\"a}heisyydess{\"a}. Menettelyn haittapuolena on laskentakustannusten Iis{\"a}{\"a}ntyminen ja lis{\"a}ksi pienten Reynoldsin lukujen turbulenssimalleja ei ole riitt{\"a}v{\"a}sti testattu. K{\"a}yt{\"a}nnon virtauslaskelmien kannalta on edullisinta, jos konvektiol{\"a}mp{\"o}virta voidaan antaa laskennan l{\"a}ht{\"o}arvona. Tutkimuksessa tarkastellaan my{\"o}s tuloilma-aukon reunaehtojen mallintamismahdollisuuksia. Kokeellisessa osassa mitataan kaupallisen tuloilmalaitteen suihkun nopeusprofiili ja k{\"a}ytet{\"a}{\"a}n sit{\"a} reunaehtona huonevirtauksen numeerisessa laskennassa. T{\"a}m{\"a} menettely on toimiva, mutta vaatii paljon mittauksia. Tarvitataan lis{\"a}tutkimuksia, jotta voitaisiin antaa tuloilmalaitteiden valmistajille testausohjeet numeerisen laskennan tarpeita varten. Koehuoneen mitattu isoterminen huonevirtauskentt{\"a} on kvalitatiivisesti samanlainen kuin numeerisesti laskettu, mutta mitatut virtausnopeudet ovat laskettuja suuremmat. Osittain ero selittyy mittauksen suurilla virherajoilla vedon tunteen kannalta t{\"a}rkeill{\"a} nopeuksilla. Huonevirtausten virtausnopeuksien mittausep{\"a}tarkkuus puoltaa numeerisia laskentamenetelmi{\"a} t{\"a}ysmittakaavakokeisiin verrattuna. Numeerisen laskennan tulo suunnitteluty{\"o}kaluksi edellytt{\"a}{\"a} viel{\"a} ohjelmien k{\"a}yt{\"o}n helpottamista ja laskentakustannusten pienenemist{\"a}. Ilmanvaihtosuunnittelijalle olisi tarpeen saada tulokset suoraan muodossa, josta selvi{\"a}{\"a} l{\"a}mp{\"o}oloihin ja ep{\"a}puhtauksiin tyytym{\"a}tt{\"o}mien ihmisten osuus.",
keywords = "air conditioning, control, air flow, temperature, contaminants, design, methods, numerical analysis, calculations, simulation, equations",
author = "Jorma Heikkinen",
year = "1990",
language = "Finnish",
isbn = "951-38-3787-4",
series = "Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports",
publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
number = "705",
address = "Finland",
}