Feinraster Parameter
Das Feinraster unterteilt das Modell in kleine Zellen für welche dann die
Wärmebilanzgleichungen aufgestellt und in der Simulation gelöst werden. Die
Erstellung des Feinrasters wird durch die Feinraster-Parameter gesteuert. Die
voreinstellten Werte wurde so gewählt dass in den meisten Fällen keine Änderung
erforderlich ist.
Die Einstellungen des Rasterungsvorganges bestimmen direkt die Größe des zu
lösenden Gleichungssystems - je feiner die Rasterung desto größer, und ggf.
Komplexer, wird das Gleichungssytem und die Zahl der zu bilanzierenden Zellen - diese Zahl wird auch in
der Überschrift der Ergebnisberichte
angezeigt.
Wichtig: Eine sehr feine Rasterung bedeutet keineswegs
automatisch dass höhere Genauigkeit der Ergebnisse erreicht wird. Eine zu feine
Rasterung kann zu unnötig langen Rechenzeiten und sogar zu weniger genauen
Ergebnissen führen.
Die wichtigste Einstellung der
Anfangsschrittweite soll typischerweise der Dicke der dünnsten thermisch
prägnanten Struktur des Bauteilmodells entsprechen. So ist ein Feinmaschiges
unterteilen von Metallschichten nicht zielführend.
Die Maximale Schrittweite kann bei
Modellen mit sehr großer Ausdehnung homogener Strukturen beim Bedarf deutlich
erhöht werden.
Die Einstellung der Zielgröße des
Feinrastermodells wird vorrangig in der Verifikation der der
Ergebnisgenauigkeit, typischerweise als letzter Schritt der Gutachtenerstellung,
benutzt:
- aus einer Berechnung resultierenden
Leitwerte
und die Zahl der bilanzierten Zellen sind aus dem
Leitwertbericht abzulesen,
- für eine erneute Ergebnisberechnung wird als
Zielgröße der
Zellenzahl nun die halbe oder doppelte Zahl der Zellen
vorgegeben und eine weitere Berechnung ausgelöst,
- die aus der zweiten Berechnung (mit halber oder doppelter
Zahl der Zellen) resultierenden
Leitwerte
werden mit den Werten der ersten Berechnung verglichen und auf
die Erfüllung der Genauigkeitskriterien geprüft.
Diese für ein Gutachten notwendige Vorgehensweise resultiert aus den Vorgaben
der Standards EN ISO 10211.
Wichtig: Beachten Sie bitte, dass diese Validierung unabhängig
von der Prüfung der
Genauigkeit der Ergebnisse welche im entsprechenden
Abschnitt des Leitwertberichtes ausgegeben werden (der
leitwertbezogene Schließfehler).
Feinraster beginnen
bei: |
Dies sind die Parameter die die Anfangsschritte des
Feinrasterungsprozesses festlegen |
Raumoberflächen |
Wenn die Marke gesetzt ist wird mit der
Anfangsschrittweite des Rasters von jeder
Raumoberfläche weg in den Bauteil hinein begonnen. |
Adiabatischen Schnittgrenzen |
Wenn die Marke gesetzt ist wird mit der
Anfangsschrittweite des Rasters von jeder
adiabatischen Schnittgrenze (Konstruktionsschnittfläche) weg in den Bauteil hinein begonnen.
(in früheren Programmversionen auch "Wunderfolien" genannt) |
Grenzflächen der Wärmequellen |
Wenn die Marke gesetzt ist wird mit der
Anfangsschrittweite des Rasters von jeder
Abgrenzungslinie einer Wärmequelle weg begonnen. |
Baustoffänderung |
Wenn die Marke gesetzt ist wird mit der
Anfangsschrittweite des Rasters von jeder
Abgrenzungslinie die Änderung des Baustoffes markiert begonnen. Als
zusätzliche Startbedingung wird das Quotient der
Wärmeleitfähigkeit gesetzt. |
bei λ, μ, ρ·c Quotient über: |
Mit der Anfangsschrittweite
des Rasters wird dann bei an der Linie der
Änderung des Baustoffes begonnen wenn das Verhältnis der Leitfähigkeiten (der
λ, μ, ρ·c Werte) der jeweiligen Baustoffe den hier
angegebenen Wert überschreitet.
Ändert sich das λ, μ und ρ·c nur unwesentlich (Quotient kleiner als das Angegebene
wert) wird mit dem Prozess der normalen Rastervergröberung fortgesetzt.
Anmerkung: Möchte man an Grenzen einer jeden Baustoffzelle mit der
Rasterung beginnen entspreche dies der Eingabe des Quotienten <=1.
Anmerkung: Das Quotient der Leitfähigkeiten der zwei Baustoffe
wird hier immer als Division des größeren Wertes durch das kleinere Wert
berechnet - somit ist die resultierende Zahl immer >= 1. |
Schrittweiten: |
Anfangsschrittweite |
Mit dieser Schrittweite wird an den als
Anfangsbedingung gesetzten stellen
begonnen.
Anmerkung: Dies ist nicht unbedingt die kleinste Schrittweite des
resultierenden Rasters - es können auch feinere Strukturen durch die Lage
der Elemente bzw. Elementgrößen entstehen! |
Maximum der
Schrittweite |
Das Prozess des Vergröberns
des Feinrasters weg von den
Anfangsbedingungen wird bei diesem Wert unterbrochen. Die Feinrasterung
wird mit dieser Schrittweite gegebenenfalls weiter fortgesetzt
Anmerkung: Sie können auch diesen Wert über die
Angabe der gewünschten Zahl der
Zellen (Zielgröße) durch das Programm ermitteln lassen. |
Vergröberungsfaktor |
In dem Prozess des Vergröberns des Feinrasters weg von den
Anfangsbedingungen wird die Dicke
jeder weitere Feinrasterschicht um diesen Faktor gegenüber der vorherigen
Vergröbert.
Anmerkung: ≥ 1.0 |
|
Feinraster unterdrücken in der Richtung der X/Y/Z Achse |
Mit dem setzen einer der X/Y/Z Marken kann die Ausführung
des Feinrasterungsprozess in einer dieser Dimensionsrichtungen verhindert
werden. Das resultierende Feinraster hat in dieser Richtung dann exakt mit
dem Mindestraster gleiche Ausprägung.
Anmerkung: Wird im den Feinrasterungsprozess bereits im Mindestraster
erkannt, dass in einer der Richtungen kein Wärmestrom (ggf. kein
Dampfdiffusionsstrom) fließen kann, wird die
Feinrasterung in dieser Richtung auch automatisch (ohne dass die Marke
gesetzt werden muss) unterdrückt. |
Zielgröße des Feinrastermodells: |
Feinrastern zur Zielgröße |
Wird diese Marke gesetzt, bestimmen Sie die gewünschte
Anzahl der bilanzierbaren Zellen des Berechnungsmodells (Zielgröße des
Models) und lassen das Programm die
maximale Schrittweite entsprechend ermitteln |
# der Zellen |
Anhand der hier eingegebenen Anzahl der Zellen des
Feinrastermodells ermittelt das Programm die
maximale Schrittweite in einem
iterativen Suchverfahren bis es die gewünschte Anzahl +/- 10% erreichen
konnte.
Anmerkung: sollte dieser Prozess nicht erfolgreich sein (die
maximale Schrittweite konnte für die
angegebene Zielgröße nicht gefunden), verändern Sie auch den
Vergröberungsfaktor.
Anmerkung: „MaxStep“ wird zwischen „MinStep“ und der Ausdrehung des
Models variiert. Gegebenenfalls, sollte in dem Variationsbereich keine
Lösung liegen, wird der kleinste mögliche Feinraster (falls die Zielgröße zu
klein war) oder der größte mögliche Feinraster (falls die Zielgröße zu groß
war) erstellt. |
|
Zurücksetzen
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Die Einstellungen werden auf die
Werte der programmweiten Einstellungen zurückgesetzt |
Als Standard setzen
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Die
Werte der programmweiten Einstellungen werden auf die in diesem
Dialogfenster eingegebenen gesetzt |
Vom anderen Projekt...
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Die in einem anderen Projekt gespeicherten
Feinraster-Parameter
werden in das aktuelle Projekt übernommen. |
Dieses Dialogfenster beim Bedarf immer automatisch
anzeigen |
Wenn diese Marke gesetzt ist, wird das Dialogfenster auch
automatisch vor jedem Lauf der Feinrasterungsprozedur (in der Vorbereitung
eines jeden Rechenlaufes vom Solver) angezeigt. |
Die Feinraster-Parameter werden in der
Projektdatei gespeichert.
Zunächst erstellt das Programm das, aus der
Überlagerung aller Elemente
resultierende, Mindestraster. Die Überlagerungen können gegebenenfalls zum
verschwinden bestimmter Elemente führen wenn diese durch andere Elemente
vollständig überlagert werden. Ein Abbild des resultierenden Modells sehen Sie
in dem Elemente3D Fenster. Im „Bauteil Bericht“ sehen Sie die Auflistung der in
diesem Modell aufscheinenden Räume, Oberflächen, Wärmequellen und Baustoffe.
Das
Programm „besucht“ alle Begrenzungsflächen des Mindestrasters (diese entsprechen
etwa den eingegebenen Elementen) und bestimmt ob diese eine
- Raumoberfläche
- Baustoffänderung
- Wärmequellengrenze
- Wunderfolie (adiabatischer Übergang)
darstellt.
Sind die entsprechend lautenden Einstellungen der Feinrastererstellung auch
gewählt, beginnt das Programm die Feinrastergrenzen weg von diesen
Begrenzungsflächen, in beiden Richtungen, zu legen:
- Beginnend mit der Anfangsdicke
- Jede weitere mit dem Abstand um den Vergröberungsfaktor des
vorangegangenen Schrittes vergrößert
- Bis die Maximaldicke erreicht wird, mit der der gesamte
restliche Aufbau unterteilt wird.
Dieser Vorgang wird in den drei Hauptachsenrichtungen fortgesetzt (wenn nicht
unterdrückt).
Siehe auch: Solver,
Programmeinstellungen,
Die Rasterung
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