haku: @keyword LES / yhteensä: 11
viite: 7 / 11
Tekijä:Brockmann, Tomas
Työn nimi:Suurten pyörteiden menetelmän soveltaminen huonetilailmastoinnin simulointiin
Method of Large Eddy Simulation Applied to Recirculating Ventilation Flow in a Room
Julkaisutyyppi:Diplomityö
Julkaisuvuosi:2008
Sivut:124      Kieli:   fin
Koulu/Laitos/Osasto:Informaatio- ja luonnontieteiden tiedekunta
Koulutusohjelma:Teknillisen fysiikan ja matematiikan tutkinto-ohjelma
Oppiaine:Lämpötekniikka ja koneoppi   (Ene-39)
Valvoja:Siikonen, Timo
Ohjaaja:Majander, Petri
OEVS:
Sähköinen arkistokappale on luettavissa Aalto Thesis Databasen kautta.
Ohje

Digitaalisten opinnäytteiden lukeminen Aalto-yliopiston Harald Herlin -oppimiskeskuksen suljetussa verkossa

Oppimiskeskuksen suljetussa verkossa voi lukea sellaisia digitaalisia ja digitoituja opinnäytteitä, joille ei ole saatu julkaisulupaa avoimessa verkossa.

Oppimiskeskuksen yhteystiedot ja aukioloajat: https://learningcentre.aalto.fi/fi/harald-herlin-oppimiskeskus/

Opinnäytteitä voi lukea Oppimiskeskuksen asiakaskoneilla, joita löytyy kaikista kerroksista.

Kirjautuminen asiakaskoneille

  • Aalto-yliopistolaiset kirjautuvat asiakaskoneille Aalto-tunnuksella ja salasanalla.
  • Muut asiakkaat kirjautuvat asiakaskoneille yhteistunnuksilla.

Opinnäytteen avaaminen

  • Asiakaskoneiden työpöydältä löytyy kuvake:

    Aalto Thesis Database

  • Kuvaketta klikkaamalla pääset hakemaan ja avaamaan etsimäsi opinnäytteen Aaltodoc-tietokannasta. Opinnäytetiedosto löytyy klikkaamalla viitetietojen OEV- tai OEVS-kentän linkkiä.

Opinnäytteen lukeminen

  • Opinnäytettä voi lukea asiakaskoneen ruudulta tai sen voi tulostaa paperille.
  • Opinnäytetiedostoa ei voi tallentaa muistitikulle tai lähettää sähköpostilla.
  • Opinnäytetiedoston sisältöä ei voi kopioida.
  • Opinnäytetiedostoa ei voi muokata.

Opinnäytteen tulostus

  • Opinnäytteen voi tulostaa itselleen henkilökohtaiseen opiskelu- ja tutkimuskäyttöön.
  • Aalto-yliopiston opiskelijat ja henkilökunta voivat tulostaa mustavalkotulosteita Oppimiskeskuksen SecurePrint-laitteille, kun tietokoneelle kirjaudutaan omilla Aalto-tunnuksilla. Väritulostus on mahdollista asiakaspalvelupisteen tulostimelle u90203-psc3. Väritulostaminen on maksullista Aalto-yliopiston opiskelijoille ja henkilökunnalle.
  • Ulkopuoliset asiakkaat voivat tulostaa mustavalko- ja väritulosteita Oppimiskeskuksen asiakaspalvelupisteen tulostimelle u90203-psc3. Tulostaminen on maksullista.
Sijainti:P1 Ark T80     | Arkisto
Avainsanat:OpenFOAM
indoor ventilation flow
LES
OpenFOAM
huonetilavirtaukset
LES
Tiivistelmä (fin): Työn tarkoitus on OpenFOAMin käyttöönotto ja suurten pyörteiden menetelmän soveltaminen jonkin matalan Reynoldsin luvun virtauksen ratkaisemiseen.
OpenFOAM on enenevässä määrin suosiota saavuttava avoin C++ kirjasto, joka antaa edellytykset monenlaisten virtaussimulointiongelmien ratkaisemiseen.
Suurten pyörteiden menetelmä puolestaan on eräs tapa mallintaa turbulenssia.
Pienempien pyörteiden vaikutus virtaukseen mallinnetaan, ja suuremmat pyörteet ratkaistaan ajan suhteen tarkasti.

Työn alussa simuloitiin kanavavirtauksia virtaussimulointiin ja OpenFOAMiin tutustumiseksi.
Päätyö oli simuloida huonetilavirtauksia suurten pyörteiden menetelmällä.
Perinteisesti virtaussimuloinnissa on turbulenssi mallinnettu kokonaan ja ratkaistu keskiarvovirtauksia.
Tällainen ratkaisu riippuu kuitenkin pitkälti turbulenssimallista ja sen ominaisuuksista.
Tietokoneiden kehittyessä ja laskentatehojen kasvaessa suurten pyörteiden menetelmän soveltaminen tulee mahdolliseksi vaihtoehdoksi.

Työssä saadaan käsitys suurten pyörteiden menetelmän soveltuvuudesta huonetilavirtausten simulointiin.
Laskenta-ajat ovat kohtuuttomia, ellei laskentaa voida rinnakkaistaa useille, mieluummin kymmenille ytimille.
Vaatimus kohtuullisesta laskenta-ajasta asettaa rajoituksia laskentaverkon koolle ja siten laskentatilavuuden monimutkaisuudelle.
Simulointitulokset eivät aivan vastaa koehuoneen mittaustuloksia, mutta tämän voidaan pääasiassa katsoa johtuvan sisäänvirtauksen turbulenssin puutteesta.

Lopuksi simuloitiin vielä keskiarvotettua huonetilavirtausta.
Menetelmän soveltuminen jättää toivomisen varaa ja siten lisää mielenkiintoa suurten pyörteiden menetelmää kohtaan.
Tiivistelmä (eng): The purpose of this work was to become familiar with OpenFOAM and to apply the large eddy simulation method to some low-Reynolds-number flow case.
OpenFOAM is a C++ library that is enjoying growing interest around the world.
Its main purpose is to allow the creation of applications for the solution of fluid dynamic problems.
The large eddy simulation method is a way of modelling turbulence.
The effects of small eddies are modelled while the flow is solved accurately on the large scale.

This work began with a channel flow simulation to get used to computational fluid dynamics.
The essential work then was to solve an indoor ventilation flow case by applying the large eddy simulation method.
Traditionally, turbulent flows are solved in such a way that turbulence is completely modelled and only a steady-state flow solution is solved.
Such a result depends heavily on the properties of the turbulence model applied and the solution is not always realistic.
The large eddy simulation method is considered as an increasingly interesting alternative since the required number-crunching resources are becoming affordable.

Computational times appeared prohibitively long without parallel running on many, preferably dozens of cores.
The required computational effort limits the size and complexity of the mode to be simulated.
Simulation results do not quite match the corresponding experimental measurements, but most of this can be attributed to the lack of inflow turbulence.
Apart from this,the results appear promising.

Some time-averaged simulations were applied to the indoor ventilation case too, but the turbulence models appeared to have their shortcomings.
ED:2009-05-08
INSSI tietueen numero: 37388
+ lisää koriin
INSSI