Un método hacia la modelización CFD en tiempo real para la ventilación natural
Autores: Wu, Wentao; Wang, Bing; Malkawi, Ali; Yoon, Nari; Sehovic, Zlatan; Yan, Bin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2018
Acceso abierto
Artículo científico
2018
Un método hacia la modelización CFD en tiempo real para la ventilación natural
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Ventilación natural
Tecnología pasiva
Modelado matemático
En tiempo real
Dinámica de fluidos computacional
Asimilación de datos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La ventilación natural se utiliza a menudo como una tecnología pasiva para reducir el consumo de energía en los edificios. Para aprovechar el control de ventilación natural basado en reglas hacia un control más avanzado a múltiples escalas espaciales, se necesita un modelado matemático para calcular la tasa de ventilación en tiempo real, las temperaturas del aire interior y las velocidades con alta resolución espacial. Este estudio tiene como objetivo desarrollar un marco de modelado matemático en tiempo real basado en dinámica de fluidos computacional (CFD). El concepto de tiempo real se implementa utilizando datos de sensores en tiempo real, por ejemplo, las temperaturas de las superficies de las paredes como condiciones de contorno, mientras que la asimilación de datos se emplea para implementar la auto-calibración en tiempo real. La prueba de concepto se demuestra mediante un estudio de caso utilizando datos sintéticos. Los resultados muestran que el marco de modelado puede predecir adecuadamente las tasas de ventilación en tiempo real y las temperaturas del aire interior. El método de asimilación de datos puede ajustar las velocidades del aire simuladas hacia los valores observados para calibrar continuamente el modelo. El marco de modelado CFD en tiempo real se probará más a fondo con los datos de sensores en tiempo real una vez que la construcción del edificio esté completamente finalizada.
Descripción
La ventilación natural se utiliza a menudo como una tecnología pasiva para reducir el consumo de energía en los edificios. Para aprovechar el control de ventilación natural basado en reglas hacia un control más avanzado a múltiples escalas espaciales, se necesita un modelado matemático para calcular la tasa de ventilación en tiempo real, las temperaturas del aire interior y las velocidades con alta resolución espacial. Este estudio tiene como objetivo desarrollar un marco de modelado matemático en tiempo real basado en dinámica de fluidos computacional (CFD). El concepto de tiempo real se implementa utilizando datos de sensores en tiempo real, por ejemplo, las temperaturas de las superficies de las paredes como condiciones de contorno, mientras que la asimilación de datos se emplea para implementar la auto-calibración en tiempo real. La prueba de concepto se demuestra mediante un estudio de caso utilizando datos sintéticos. Los resultados muestran que el marco de modelado puede predecir adecuadamente las tasas de ventilación en tiempo real y las temperaturas del aire interior. El método de asimilación de datos puede ajustar las velocidades del aire simuladas hacia los valores observados para calibrar continuamente el modelo. El marco de modelado CFD en tiempo real se probará más a fondo con los datos de sensores en tiempo real una vez que la construcción del edificio esté completamente finalizada.