A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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Zum thermischen und hygrischen Verhalten von Bauteilen mit offenen und geschlossenen Hohlräumen
In historischen und gegenwärtigen Baukonstruktionen findet man Luftschichten und kleinere Lufthohlräume mit unterschiedlichen Funktionen. Aufgrund der heutigen raumklimatischen Anforderungen besteht die Gefahr, dass in Folge einer Luftdurchströmung von Außenwänden oder Wandverkleidungen einerseits nicht zu vernachlässigende Energieverluste und anderseits durch Eintrag feuchtebelasteter Raumluft Feuchteschäden innerhalb der Konstruktion entstehen können. In dieser Arbeit wurde das Ziel verfolgt, einen Beitrag zur Ausdehnung des Anwendungskreises in Richtung der gekoppelten aero-hygrothermischen Bauteilsimulation zu leisten. Ein auf die Randbedingungen von zunächst kleineren Lufthohlräumen angepasstes CFD (Computational Fluid Dynamics)-Modell entstand, welches auf der Lösung der NAVIER-STOKES-Gleichungen für laminare Strömungen inkompressibler reibungsbehafteter Fluide basiert. Für die Berücksichtigung des Strahlungsaustausches zwischen den Baustoffoberflächen im Lufthohlraum sorgt ein numerisches Mehrflächenstrahlungsmodell. Mit der Entwicklung eines vereinfachten Mehrzonen-Modells gelang es, unter Berücksichtigung eines vordefinierten Strömungspfades, die bei der Durchströmung auftretende Überlagerung von natürlicher und erzwungener Konvektion zu simulieren. Unter Einbeziehung eines genormten Messverfahrens zur Wärmeleitfähigkeitsbestimmung gelang es, aus Messdaten von unterschiedlich dicken vertikalen und horizontalen Luftschichten Vergleichswärmestromdichten bereitzustellen, mit denen die thermische Simulation verifiziert werden konnte. Mit den Ergebnissen eines weiteren experimentellen Messaufbaus konnte der Ein abschließender Vergleich von dimensionslosen Wärmeübergangskoeffizienten, die einerseits über eine Auswahl von in der Literatur veröffentlichten Näherungsbeziehungen und andererseits über Messdaten berechnet worden sind, belegt ebenfalls, dass sich die eigenen Messergebnisse mit guter Übereinstimmung mit der Simulation liegen und in das publizierte Spektrum einordnen.
Zum thermischen und hygrischen Verhalten von Bauteilen mit offenen und geschlossenen Hohlräumen
In historischen und gegenwärtigen Baukonstruktionen findet man Luftschichten und kleinere Lufthohlräume mit unterschiedlichen Funktionen. Aufgrund der heutigen raumklimatischen Anforderungen besteht die Gefahr, dass in Folge einer Luftdurchströmung von Außenwänden oder Wandverkleidungen einerseits nicht zu vernachlässigende Energieverluste und anderseits durch Eintrag feuchtebelasteter Raumluft Feuchteschäden innerhalb der Konstruktion entstehen können. In dieser Arbeit wurde das Ziel verfolgt, einen Beitrag zur Ausdehnung des Anwendungskreises in Richtung der gekoppelten aero-hygrothermischen Bauteilsimulation zu leisten. Ein auf die Randbedingungen von zunächst kleineren Lufthohlräumen angepasstes CFD (Computational Fluid Dynamics)-Modell entstand, welches auf der Lösung der NAVIER-STOKES-Gleichungen für laminare Strömungen inkompressibler reibungsbehafteter Fluide basiert. Für die Berücksichtigung des Strahlungsaustausches zwischen den Baustoffoberflächen im Lufthohlraum sorgt ein numerisches Mehrflächenstrahlungsmodell. Mit der Entwicklung eines vereinfachten Mehrzonen-Modells gelang es, unter Berücksichtigung eines vordefinierten Strömungspfades, die bei der Durchströmung auftretende Überlagerung von natürlicher und erzwungener Konvektion zu simulieren. Unter Einbeziehung eines genormten Messverfahrens zur Wärmeleitfähigkeitsbestimmung gelang es, aus Messdaten von unterschiedlich dicken vertikalen und horizontalen Luftschichten Vergleichswärmestromdichten bereitzustellen, mit denen die thermische Simulation verifiziert werden konnte. Mit den Ergebnissen eines weiteren experimentellen Messaufbaus konnte der Ein abschließender Vergleich von dimensionslosen Wärmeübergangskoeffizienten, die einerseits über eine Auswahl von in der Literatur veröffentlichten Näherungsbeziehungen und andererseits über Messdaten berechnet worden sind, belegt ebenfalls, dass sich die eigenen Messergebnisse mit guter Übereinstimmung mit der Simulation liegen und in das publizierte Spektrum einordnen.
Zum thermischen und hygrischen Verhalten von Bauteilen mit offenen und geschlossenen Hohlräumen
Gnoth, Steffen (author)
2007
262 Seiten, Bilder, Tabellen, Quellen
Theses
German
Bestimmung des thermischen und hygrischen Zustands der Raumluft bei freier Konvektion
| Online Contents | 2007
Optische Messung der thermischen und hygrischen Dehnung an Steinskulptur Nr. 4
| DataCite | 1998