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(Partielle) Ähnlichkeit bei Skalierten Raumluftströmungen

  • Menschen verbringen einen großen Teil ihrer Zeit in Innenräumen. Um dafür die notwendige thermische Behaglichkeit zu gewährleisten, müssen schon bei der Nutzungsplanung die Temperaturen und Luftbewegungen im Raum vorhergesagt werden können. Bei anderen Anwendungen wiederum sind diese Größen relevant für die Prozesssicherheit (z. B. Labore, Operationssaal). Die Vorhersagen erfolgen zum Beispiel durch Strömungssimulationen oder an sogenannten Mock Up Räumen, die eine 1:1 Nachbildung des relevanten Raums darstellen. Bei größeren Räumen wie z. B. Konzertsälen steigt der Aufwand erheblich an. Eine auf den ersten Blick vergleichsweise einfache Lösung ergibt sich durch Untersuchungen an skalierten Modellräumen. Allerdings ist hier die Ähnlichkeit zwischen Modell und Realausführung bei nicht-isothermen Strömungen nicht gegeben. Die dimensionslosen Kenngrößen Reynolds Zahl Re und Archimedes Zahl Ar sind nicht identisch, da sie mit unterschiedlichen Exponenten bei der charakteristischen Länge skalieren, so dass sie durch die Wahl eines anderen Mediums oder Anpassung der Temperaturen nicht hinreichend kompensiert werden können. Im Labor für Klimatechnik an der Westfälischen Hochschule sollen mit Hilfe von experimentellen Modelluntersuchungen und dem Vergleich mit der Realausführung Erkenntnisse gewonnen werden, in wie weit ein Kompromiss aus Ähnlichkeit und Genauigkeit gefunden werden kann, um technisch relevante Fragestellungen am Modell zu beantworten. Die Leitfragen dabei sind: - Wie lassen sich Modellergebnisse auf reale Raumluftströmungen übertragen? - Unter welchen Bedingungen ist die Ähnlichkeit zwischen Modell und Realausführung noch gegeben? - Wie sehen Leitlinien für die praktische Anwendung der Ähnlichkeitsgesetze aus? Ein Büroraum mit unterschiedlichen Luftführungsvarianten und thermischen Lasten stellt dabei die Realausführung dar. Das Modell ist im Maßstab 1:5 herunterskaliert.

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Metadaten
Author:Christian Fieberg
URL:https://www.w-hs.de/fileadmin/public/user_upload/Koop-Kaffee_2019_InternetTeil10.pdf
Parent Title (German):Jahrestreffen der ProcessNet-Fachgruppen Mischvorgänge, Trocknungstechnik und Wärme- und Stoffübertragung, 18.-20. März 2019 in Essen
Document Type:Conference Proceeding
Language:German
Date of Publication (online):2019/08/07
Date of first Publication:2019/03/18
Publishing Institution:Westfälische Hochschule Gelsenkirchen Bocholt Recklinghausen
Creating Corporation:Westfälische Hochschule Gelsenkirchen Bocholt Recklinghausen
Release Date:2019/08/07
Tag:Raumluftströmung
GND Keyword:Skalierung; Ähnlichkeitstheorie
Pagenumber:1
Departments / faculties:Institute / Westfälisches Energieinstitut
Licence (German):License LogoEs gilt das Urheberrechtsgesetz

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