Wärmebrücken & Dampfdiffusionsbrücken Programm AnTherm Version 6.115 - 8.133 

[ ← ] [ ↑ ] [ → ] [Inh]

Feinraster Parameter

Feinraster ParameterDas Feinraster unterteilt das Modell in kleine Zellen für welche dann die Wärmebilanzgleichungen aufgestellt und in der Simulation gelöst werden. Die Erstellung des Feinrasters wird durch die Feinraster-Parameter gesteuert. Die voreinstellten Werte wurde so gewählt dass in den meisten Fällen keine Änderung erforderlich ist.

Die Einstellungen des Rasterungsvorganges bestimmen direkt die Größe des zu lösenden Gleichungssystems - je feiner die Rasterung desto größer, und ggf. Komplexer, wird das Gleichungssytem und die Zahl der zu bilanzierenden Zellen - diese Zahl wird auch in der Überschrift der Ergebnisberichte angezeigt.

Wichtig: Eine sehr feine Rasterung bedeutet keineswegs automatisch dass höhere Genauigkeit der Ergebnisse erreicht wird. Eine zu feine Rasterung kann zu unnötig langen Rechenzeiten und sogar zu weniger genauen Ergebnissen führen.

Die wichtigste Einstellung der Anfangsschrittweite soll typischerweise der Dicke der dünnsten thermisch prägnanten Struktur des Bauteilmodells entsprechen. So ist ein Feinmaschiges unterteilen von Metallschichten nicht zielführend.
Die Maximale Schrittweite kann bei Modellen mit sehr großer Ausdehnung homogener Strukturen beim Bedarf deutlich erhöht werden.

Die Einstellung der Zielgröße des Feinrastermodells wird vorrangig in der Verifikation der der Ergebnisgenauigkeit, typischerweise als letzter Schritt der Gutachtenerstellung, benutzt:

  1. aus einer Berechnung resultierenden Leitwerte und die Zahl der bilanzierten Zellen sind aus dem Leitwertbericht abzulesen,
  2. für eine erneute Ergebnisberechnung wird als Zielgröße der Zellenzahl nun die halbe oder doppelte Zahl der Zellen vorgegeben und eine weitere Berechnung ausgelöst,
  3. die aus der zweiten Berechnung (mit halber oder doppelter Zahl der Zellen) resultierenden Leitwerte werden mit den Werten der ersten Berechnung verglichen und auf die Erfüllung der Genauigkeitskriterien geprüft.

Diese für ein Gutachten notwendige Vorgehensweise resultiert aus den Vorgaben der Standards EN ISO 10211.
Wichtig: Beachten Sie bitte, dass diese Validierung unabhängig von der Prüfung der Genauigkeit der Ergebnisse welche im entsprechenden Abschnitt des Leitwertberichtes ausgegeben werden (der leitwertbezogene Schließfehler).

 

Feinraster beginnen bei: Dies sind die Parameter die die Anfangsschritte des Feinrasterungsprozesses festlegen
Raumoberflächen Wenn die Marke gesetzt ist wird mit der Anfangsschrittweite des Rasters von jeder Raumoberfläche weg in den Bauteil hinein begonnen.
Adiabatischen Schnittgrenzen Wenn die Marke gesetzt ist wird mit der Anfangsschrittweite des Rasters von jeder adiabatischen Schnittgrenze (Konstruktionsschnittfläche) weg in den Bauteil hinein begonnen.
(in früheren Programmversionen auch "Wunderfolien" genannt)
Grenzflächen der Wärmequellen Wenn die Marke gesetzt ist wird mit der Anfangsschrittweite des Rasters von jeder Abgrenzungslinie einer Wärmequelle weg begonnen.
Baustoffänderung Wenn die Marke gesetzt ist wird mit der Anfangsschrittweite des Rasters von jeder Abgrenzungslinie die Änderung des Baustoffes markiert begonnen. Als zusätzliche Startbedingung wird das Quotient der Wärmeleitfähigkeit gesetzt.
bei λ, μ, ρ·c Quotient über: Mit der Anfangsschrittweite des Rasters wird dann bei an der Linie der Änderung des Baustoffes begonnen wenn das Verhältnis der Leitfähigkeiten (der λ, μ, ρ·c Werte) der jeweiligen Baustoffe den hier angegebenen Wert überschreitet.
Ändert sich das λ, μ und ρ·c nur unwesentlich (Quotient kleiner als das Angegebene wert) wird mit dem Prozess der normalen Rastervergröberung fortgesetzt.
Anmerkung: Möchte man an Grenzen einer jeden Baustoffzelle mit der Rasterung beginnen entspreche dies der Eingabe des Quotienten <=1.
Anmerkung: Das Quotient der Leitfähigkeiten der zwei Baustoffe wird hier immer als Division des größeren Wertes durch das kleinere Wert berechnet - somit ist die resultierende Zahl immer >= 1.

Schrittweiten:
Anfangsschrittweite Mit dieser Schrittweite wird an den als Anfangsbedingung gesetzten stellen begonnen.
Anmerkung: Dies ist nicht unbedingt die kleinste Schrittweite des resultierenden Rasters - es können auch feinere Strukturen durch die Lage der Elemente bzw. Elementgrößen entstehen!
Maximum der Schrittweite Das Prozess des Vergröberns des Feinrasters weg von den Anfangsbedingungen wird bei diesem Wert unterbrochen. Die Feinrasterung wird mit dieser Schrittweite gegebenenfalls weiter fortgesetzt
Anmerkung: Sie können auch diesen Wert über die Angabe der gewünschten Zahl der Zellen (Zielgröße) durch das Programm ermitteln lassen.
Vergröberungsfaktor In dem Prozess des Vergröberns des Feinrasters weg von den Anfangsbedingungen wird die Dicke jeder weitere Feinrasterschicht um diesen Faktor gegenüber der vorherigen Vergröbert.
Anmerkung: ≥ 1.0
 
Feinraster unterdrücken in der Richtung der X/Y/Z Achse Mit dem setzen einer der X/Y/Z Marken kann die Ausführung des Feinrasterungsprozess in einer dieser Dimensionsrichtungen verhindert werden. Das resultierende Feinraster hat in dieser Richtung dann exakt mit dem Mindestraster gleiche Ausprägung.
Anmerkung: Wird im den Feinrasterungsprozess bereits im Mindestraster erkannt, dass in einer der Richtungen kein Wärmestrom (ggf. kein Dampfdiffusionsstrom) fließen kann, wird die Feinrasterung in dieser Richtung auch automatisch (ohne dass die Marke gesetzt werden muss) unterdrückt.

Zielgröße des Feinrastermodells:
Feinrastern zur Zielgröße Wird diese Marke gesetzt, bestimmen Sie die gewünschte Anzahl der bilanzierbaren Zellen des Berechnungsmodells (Zielgröße des Models) und lassen das Programm die maximale Schrittweite entsprechend ermitteln
# der Zellen Anhand der hier eingegebenen Anzahl der Zellen des Feinrastermodells ermittelt das Programm die maximale Schrittweite in einem iterativen Suchverfahren bis es die gewünschte Anzahl +/- 10% erreichen konnte.
Anmerkung: sollte dieser Prozess nicht erfolgreich sein (die maximale Schrittweite konnte für die angegebene Zielgröße nicht gefunden), verändern Sie auch den Vergröberungsfaktor.
Anmerkung: „MaxStep“ wird zwischen „MinStep“ und der Ausdrehung des Models variiert. Gegebenenfalls, sollte in dem Variationsbereich keine Lösung liegen, wird der kleinste mögliche Feinraster (falls die Zielgröße zu klein war) oder der größte mögliche Feinraster (falls die Zielgröße zu groß war) erstellt.
 
Zurücksetzen
 
Die Einstellungen werden auf die Werte der programmweiten Einstellungen zurückgesetzt
Als Standard setzen
 
Die Werte der programmweiten Einstellungen werden auf die in diesem Dialogfenster eingegebenen gesetzt
Vom anderen Projekt...
 
Die in einem anderen Projekt gespeicherten Feinraster-Parameter werden in das aktuelle Projekt übernommen.
Dieses Dialogfenster beim Bedarf immer automatisch anzeigen Wenn diese Marke gesetzt ist, wird das Dialogfenster auch automatisch vor jedem Lauf der Feinrasterungsprozedur (in der Vorbereitung eines jeden Rechenlaufes vom Solver) angezeigt.

Die Feinraster-Parameter werden in der Projektdatei gespeichert.

Detaillierte Beschreibung des Rasterungsprozesses

Zunächst erstellt das Programm das, aus der Überlagerung aller Elemente resultierende, Mindestraster. Die Überlagerungen können gegebenenfalls zum verschwinden bestimmter Elemente führen wenn diese durch andere Elemente vollständig überlagert werden. Ein Abbild des resultierenden Modells sehen Sie in dem Elemente3D Fenster. Im „Bauteil Bericht“ sehen Sie die Auflistung der in diesem Modell aufscheinenden Räume, Oberflächen, Wärmequellen und Baustoffe.

Feinraster beginnen bei: Raumoberflächen, Grenzflächen der Wärmequellen, Baustoffänderung, Adiabatischen SchnittgrenzenDas Programm „besucht“ alle Begrenzungsflächen des Mindestrasters (diese entsprechen etwa den eingegebenen Elementen) und bestimmt ob diese eine

  • Raumoberfläche
  • Baustoffänderung
  • Wärmequellengrenze
  • Wunderfolie (adiabatischer Übergang)

darstellt.

Sind die entsprechend lautenden Einstellungen der Feinrastererstellung auch gewählt, beginnt das Programm die Feinrastergrenzen weg von diesen Begrenzungsflächen, in beiden Richtungen, zu legen:

  1. Beginnend mit der Anfangsdicke
  2. Jede weitere mit dem Abstand um den Vergröberungsfaktor des vorangegangenen Schrittes vergrößert
  3. Bis die Maximaldicke erreicht wird, mit der der gesamte restliche Aufbau unterteilt wird.

Dieser Vorgang wird in den drei Hauptachsenrichtungen fortgesetzt (wenn nicht unterdrückt).

Siehe auch: Solver, Programmeinstellungen, Die Rasterung


 Wärmebrücken in 2D und 3D berechnen und untersuchen mit AnTherm®  

[ ← ] [ ↑ ] [ → ] [Inh

 Copyright © Kornicki Dienstleistungen in EDV & IT

2017-03-22 12:04 +0100