Abstract
| Original language | Finnish |
|---|---|
| Place of Publication | Espoo |
| Publisher | VTT Technical Research Centre of Finland |
| Number of pages | 134 |
| ISBN (Print) | 951-38-3280-5 |
| Publication status | Published - 1989 |
| MoE publication type | D4 Published development or research report or study |
Publication series
| Name | Tutkimuksia / Valtion teknillinen tutkimuskeskus |
|---|---|
| Publisher | VTT |
| Volume | 585 |
Fingerprint
Keywords
- simulation
- energy analysis
- buildings
- HVAC
- computer programs
- theoretical calculation
- air flow
- turbulent flow
- indoor climate
Cite this
}
Huonevirtausten laskenta CHAMPION SGE -ohjelmalla. / Piira, Kalevi; Heikkinen, Jorma; Kohonen, Reijo.
Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1989. 134 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports; No. 585).Research output: Book/Report › Report › Professional
TY - BOOK
T1 - Huonevirtausten laskenta CHAMPION SGE -ohjelmalla
AU - Piira, Kalevi
AU - Heikkinen, Jorma
AU - Kohonen, Reijo
PY - 1989
Y1 - 1989
N2 - Tässä työssä selvitettiin CHAMPION SGE -ohjelman soveltuvuus huonetilavirtausten laskentaan. Ohjelmaympäristöä laajennettiin PC-ympäristöön tarkoitetulla grafiikkaohjelmalla sekä epästationääriseen laskentaan soveltuvalla epäpuhtauskentän laskentaohjelmalla. Lisäksi CHAMPION SGE:n käyttämää turbulenssimallia tarkennettiin pienillä Reynoldsin luvuilla. CHAMPION SGE:n soveltuvuusalue testattiin simuloimalla huonetilan ilmavirtauksia CHAMPION SGE -ohjelmalla IBM AT/E -ympäristössä sekä vertaamalla simulointien tuloksia teollisuusyhteistyön pohjalta saatuihin sekä kirjallisuudessa esitettyihin mittaustuloksiin. Lisäksi tutkittiin kolmiulotteisen huonetilan erilaisten kuvausten vaikutuksia lopputuloksiin. Epäpuhtauskentän laskentaohjelma toteutettiin siten, että se käyttää hyväksi CHAMPION SGE:n ratkaisemia virtausnopeuden ja tehollisen viskositeetin arvoja. Grafiikkaohjelman teossa käytettiin apuna osia alkuperäiseen CHAMPION SGE -ohjelmapakettiin kuuluvasta GROCS-ohjelmasta. Turbulenssimallia tarkennettiin muuttamalla k-e-mallin kertoimet Cmy ja C2. turbulenttisen Reynoldsin luvun funktioksi sekä asettamalla turbulenttisen kineettisen energian dissipaation nopeudelle reunaehto, joka perustuu turbulenttisen kineettisen energian diffuusion ja dissipaation väliseen tasapainoon laminaarisessa pohjakerroksessa. CHAMPION SGE:n tulokset ovat yleensä suuntaa antavia. CHAMPION SGE antaa melko hyviä tuloksia kaksiulotteisen, tyhjässä huoneessa tapahtuvan virtauksen selvittämisessä, jos reunaehtojen mallintaminen onnistuu. Ongelmana ovat virtausesteet, pääte-elimien mallintaminen kaksiulotteisessa leikkauksessa, vapaan konvektion lämmönsiirtokertoimet sekä numeeriset virheet niissä laskentapisteverkon osissa, joissa laskentapisteelle tehdyn taseen sivujen suhdeluku on pieni. Epäpuhtauskentän laskentaohjelman tulokset ovat alustavien tutkimusten mukaan hyviä, jos CHAMPION SGE:n ratkaisema virtauskenttä vastaa todellisuutta. Grafiikkaohjelma toimii moitteettomasti, on monipuolinen ja helppo käyttää. Turbulenssimallin tarkennuksilla ei ole oleellista vaikutusta virtauskenttään.
AB - Tässä työssä selvitettiin CHAMPION SGE -ohjelman soveltuvuus huonetilavirtausten laskentaan. Ohjelmaympäristöä laajennettiin PC-ympäristöön tarkoitetulla grafiikkaohjelmalla sekä epästationääriseen laskentaan soveltuvalla epäpuhtauskentän laskentaohjelmalla. Lisäksi CHAMPION SGE:n käyttämää turbulenssimallia tarkennettiin pienillä Reynoldsin luvuilla. CHAMPION SGE:n soveltuvuusalue testattiin simuloimalla huonetilan ilmavirtauksia CHAMPION SGE -ohjelmalla IBM AT/E -ympäristössä sekä vertaamalla simulointien tuloksia teollisuusyhteistyön pohjalta saatuihin sekä kirjallisuudessa esitettyihin mittaustuloksiin. Lisäksi tutkittiin kolmiulotteisen huonetilan erilaisten kuvausten vaikutuksia lopputuloksiin. Epäpuhtauskentän laskentaohjelma toteutettiin siten, että se käyttää hyväksi CHAMPION SGE:n ratkaisemia virtausnopeuden ja tehollisen viskositeetin arvoja. Grafiikkaohjelman teossa käytettiin apuna osia alkuperäiseen CHAMPION SGE -ohjelmapakettiin kuuluvasta GROCS-ohjelmasta. Turbulenssimallia tarkennettiin muuttamalla k-e-mallin kertoimet Cmy ja C2. turbulenttisen Reynoldsin luvun funktioksi sekä asettamalla turbulenttisen kineettisen energian dissipaation nopeudelle reunaehto, joka perustuu turbulenttisen kineettisen energian diffuusion ja dissipaation väliseen tasapainoon laminaarisessa pohjakerroksessa. CHAMPION SGE:n tulokset ovat yleensä suuntaa antavia. CHAMPION SGE antaa melko hyviä tuloksia kaksiulotteisen, tyhjässä huoneessa tapahtuvan virtauksen selvittämisessä, jos reunaehtojen mallintaminen onnistuu. Ongelmana ovat virtausesteet, pääte-elimien mallintaminen kaksiulotteisessa leikkauksessa, vapaan konvektion lämmönsiirtokertoimet sekä numeeriset virheet niissä laskentapisteverkon osissa, joissa laskentapisteelle tehdyn taseen sivujen suhdeluku on pieni. Epäpuhtauskentän laskentaohjelman tulokset ovat alustavien tutkimusten mukaan hyviä, jos CHAMPION SGE:n ratkaisema virtauskenttä vastaa todellisuutta. Grafiikkaohjelma toimii moitteettomasti, on monipuolinen ja helppo käyttää. Turbulenssimallin tarkennuksilla ei ole oleellista vaikutusta virtauskenttään.
KW - simulation
KW - energy analysis
KW - buildings
KW - HVAC
KW - computer programs
KW - theoretical calculation
KW - air flow
KW - turbulent flow
KW - indoor climate
M3 - Report
SN - 951-38-3280-5
T3 - Tutkimuksia / Valtion teknillinen tutkimuskeskus
BT - Huonevirtausten laskenta CHAMPION SGE -ohjelmalla
PB - VTT Technical Research Centre of Finland
CY - Espoo
ER -