Wärmebrücken & Dampfdiffusionsbrücken Programm AnTherm Version 6.115 - 8.133 

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Dynamische (periodische) zeitabhängige Simulation

DRAFT

Die TRANSIENT Option von AnTherm berechnet, wertet aus und visualisiert Wärmeströme und Temperaturverteilungen in Bauteilen unter sich in der Zeit periodisch veränderlichen Randbedingungen. So ist das Modellieren und die Analyse der Effekte der Wärmespeicherung in den Bauteilen möglich und deren Antwort auf die veränderliche Bedingungen unter Berücksichtigung der Wärmespeichervermögen von Baustoffen.

Ein solcher Simulationsansatz wird als "Transient Periodisch”, “Transient Harmonisch” oder “Quasi Stationär Periodisch” bezeichnet.
Die Effizienz und die Genauigkeit dieser Simulationsmethode hervorgeht aus der Annahme von Periodizität. Dank der Annahme der Periodizität der Prozesse benötigt die periodische Simulation keine Startverteilung des Temperaturfeldes. Vor allem ist das Korrekt für die klimatischen Randbedingungen (Jahr, Tag), Nutzungsszenarien (einschließlich eine Periode von einer Woche) oder andere "sich wiederholende" Situation, e.g. periodische ein- und ausschalten einer elektrischen Heizungsanlage.

TRANSIENT-Option: Die Lösung und zeitabhängige Auswertungen von dynamischen, periodischen Aufgaben mit Berücksichtigung von  Wärmespeicherungsvorgängen ist nur mit der TRANSIENT-Option des Programms möglich. TRANSIENT Option im AnTherm

Die konkrete Randbedingungen, periodisch veränderlich in der Zeit, können als Serien der Werte zu bestimmten Zeitpunkten oder Serien der Mittelwerte gültig für bestimmte Zeitintervalle gleicher oder unterschiedlicher Dauer modelliert werden. Das Modellieren von periodischen Randbedingungen ist nicht nur auf die Temperaturen begrenzt sondern auch für die volumenhaften Wärmeleistungsquellen oder Senken möglich. Die letzteren werden oft als Schritt- (oder Schalt-) Funktionswerte modelliert und die Anderen anhand Langzeitmessungen erstellt. Eine Werkzeugkasten der der Modellierung von periodischen Randbedinungen dient beinhaltet u.A.: Werte auf äquidistanten Punkten (Regular Points), Mittelwerte auf den gleichmäßig oder beliebig langen Intervalle verteilt (Regular Means, Irregular Means), Stufenwerte (Schalten) in unregelmäßigen Zeitschritten (Irregular Steps). Desweiteren kann eine beliebige periodische Verteilung mit der Angabe einer Serie von Fourier-Koeffizienten erfolgen.

Im Vergleich zur HARMONISCHEN Option (diese frühere Option vom AnTherm ist bereit seit vielen Jahren bekannt) fügt die TRANSIENT Option eine deutlich höhere Genauigkeit der Ergebnisse, Fähigkeit der Auswertung von höheren Harmonischen einer angeforderten Hauptperiode (bis zu 1000-er Harmonischen), Auswertungen von Zeitverläufen (Zeitlinien) der Temperaturen in den beliebgen Probepunkten oder Visualisierung von zeitabhängigen Animationen in 3D (unter dem Einsatz der bereits gut bekannten Techniken vom Stationären "standard" AnTherm auf die gewählten Zeitreihen) um diese ggf. für Videowidergabe auch aufzuzeichnen.

Die Stärke des HARMONISCHEN Werkzeuges besteht in der Tatsache, dass die harmonischen thermischen Leitwerte (komplexe Zahl, Amplitude und Phasenverschiebung) ohne Kenntniss oder Notwendigkeit die Randbedingungen zu kennen berechnet werden können.
Die TRANSIENT Option geht viel weiter - mit der Modellierung von periodischen Randbedingungen (voll automatisierte Fourier-Analyse) mit dem Zweck von zeitabhängigen Auswertungen (entweder als 3D Ansicht zu einem Zeitpunkt, dann Verfügbar für die Animation, oder Diagramme der Zeitlinien der in der Zeit veränderlicher Temperatur an bestimmten Punkten im 3D Modell).

 

Siehe auch: Theoretische Grundlagen, Europa-Normen bezüglich Wärmebrücken, EN ISO 13786, EN ISO 13370


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

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2017-03-22 12:04 +0100