Indoor Environment Simulation Suite (IESS)

Erstellte Simulationen mit der Indoor Environment Simulation Suite (IESS)
© Fraunhofer IBP
Beispiele für mit der Indoor Environment Simulation Suite (IESS) erstellte Simulationen. Links: Simulation der Virenverteilung im Restaurant. Rechts: Simulation der Aerosolausbreitung im Flugzeug.

Simulationswerkzeug für Raumluftströmungen, Temperatur- und Stoffverteilungen in Gebäuden und Fahrzeugen

Die Indoor Environment Simulation Suite (IESS) des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik IBP ermöglicht die Simulation von Raumluftströmungen und daraus resultierenden Temperatur- und Stoffverteilungen. Sowohl Innenräume von Gebäuden als auch von Flug- und Fahrzeugen können betrachtet werden. Hierzu wird der zu untersuchende Raum in Zonen unterteilt, die miteinander im Luftaustausch stehen.

Für die automatisierte Modellerstellung wurde das Thermal Model Generation Tool zusammen mit den Modellen der Indoor Environment Simulation Suite entwickelt. Hierbei wird eine Geometriedatei des Raumes eingelesen und ein Modelica Code exportiert, der die vorparametrierten Teilmodelle beinhaltet:

  • VEPZO (Velocitiy Propagating Zonal Model): Strömungs- und Lufttemperatur-Simulation auf einem zonalen 3D Gitter
  • RADZO (Radiation on Zonal Grid): Langwelliger Strahlungsaustausch zwischen Umschließungsflächen und Interieur im Raum
  • CONDZO (Conduction on Zonal Grid): Wärmeleitung durch Umschließungsflächen
  • CONZO (Convection on Zonal Grid): Parametrierte hc-Korrelationen für die Kühlung von Leistungselektronik

Die Anwendungsbereiche der zonalen Modellierung reichen von der Simulation der Temperaturverteilung im Raum zur Verbesserung der thermischen Behaglichkeit über die Optimierung der Kühlung von Leistungselektronik hin zu der Verteilung von Stoffen wie beispielsweise einem gasbasierten Feuerlöschsystem oder Aerosolen und Virenpartikeln, die sich mit der Strömung ausbreiten.

Benötigen Sie Unterstützung bei Forschungs- oder Testvorhaben im Bereich Luftströmungen, Temperatur- und Stoffverteilungen im Raum? Sprechen Sie uns an, unsere Expertinnen und Experten unterstützen Sie gerne!

Konferenzbeiträge

  • A J M Lindner, M Pschirer and V Norrefeldt: »Model validation for a transient ECS failure case in a business jet mock-up«, IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 1226 (2022) 012110, 11th EASN Conference, Salerno, Italy, doi:10.1088/1757-899X/1226/1/012110
  • Arnav Pathak, Kilian Schneider, Victor Norrefeldt: »Use of Modelica to predict risk of Covid-19 infection in indoor environments«,  Proceedings of the 14th International Modelica Conference, 2021, Linköping, Sweden,  DOI 10.3384/ecp21181463
  • Stratbücker, S., Park, S., Pathak, A., Norrefeldt, V., Grün, G.: Concepts for comfortable air-conditioning. Simulation using a zonal cabin model and a metrological evaluation based on equivalent temperature. Proceedings of 1st ETA Conference. Energy and Thermal Management, Air Conditioning, Waste Heat Recovery. 2016