Préparer les simulations pour générer des conditions aux limites CFD

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Vous pouvez utiliser les simulations DesignBuilder pour générer des conditions aux limites CFD. Les simulations EnergyPlus calculent le comportement thermique global du bâtiment en termes de température de surfaces intérieures et de taux de ventilation naturelle alors que la CFD vous permet de faire un zoom sur les répartition de ces températures et de distribution des flux dans l'espace à un moment donné de la simulation.

 

Les données de simulation qui peuvent être utilisées comme calcul de conditions aux limites CFD sont :

 

Température de surface interne
Débit de ventilation naturelle au travers de fenêtre extérieure, portes, aération, et trous

 

Pour générer les données ci-dessus correctement la simulation doit générer les températures des surfaces intérieures et tous les débits de ventilation naturelle afin d'être récupérés dans les calculs CFD. Avant de commencer, vous devez choisir l'étendu du domaine CFD et la durée que vous souhaitez analyser. Ensuite, vous pouvez générer les données pour cette zone. Pour les modèles de grande dimension vous risquez de générer un trop grande quantité de données et saturer le logiciel.

 

Les étapes nécessaires pour générer les données de conditions aux limites sont :

 

1.Si la simulation CFD doit servir à analyser les flux de ventilation naturelle au travers des fenêtres calculés par EnergyPlus alors vous devez utiliser l'option de modélisation Ventilation naturelle calculée. La ventilation naturelle planifiée ne calcule pas les débits d'air au travers des fenêtres individuelles.
2.Parce que le calcul CFD ne prend pas en compte les flux d'infiltrations vous pouvez choisir de désélectionner le traitement des Infiltrations dans l'onglet du modèle Constructions. Cela permettra d'assurer que l'équilibre des flux n'aura pas besoin de petites corrections ou modifications supplémentaires pour être utilisé comme Conditions aux limites CFD. Cela permet, également d'accélérer les simulations en réduisant la complexité du réseau de noeud aéraulique dans EnergyPlus.
3.Désactivez l'option Fusionner les fenêtres similaires dans les options de modélisation de façon que chaque fenêtre soient bien modélisées individuellement.
4.Préparez les données de simulation du modèle et réaliser des tests pour vérifier que la simulation fonctionne comme prévu durant la période sélectionnée (par ex. la période d'été). Vérifier les résultats horaires.
5.Naviguez jusqu'au niveau du modèle qui est concerné par le domaine CFD. Si vous modélisez une zone unique dans la simulation CFD, alors descendez jusqu'à cette zone, si vous modélisez un bloc rendez vous sur ce bloc, ou bien si vous modélisez tout le bâtiment alors rendez vous au niveau du bâtiment. Ensuite sélectionnez une des options de résultat suivantes dans l'onglet Options du modèle :

 

Enregistrer les résultats d'ouverture - Génère les données de résultat pour les fenêtres, aérations, portes, trous et sous-surfaces.
Température de surface intérieure - Pour stocker les températures de surface intérieures pour toutes les surfaces et ouvertures du domaine.
Débit d'air entrant - Pour enregistrer les flux d'air entrants au travers des fenêtres, aération, portes, et trous (ventilation naturelle calculée uniquement).
Débit d'air sortant - Pour enregistrer les flux d'air sortants au travers des fenêtres, aération, portes, et trous (ventilation naturelle calculée uniquement).

 

6.Une fois que le modèle est paramétré, cliquez sur l'onglet simulation et choisissez des résultats horaires ou infra-horaires et lancez la simulation.
7.Vérifiez les résultats de simulation en examinant les résultats horaires avant de les utiliser dans les calculs CFD. Vérifiez que les flux d'air au travers des fenêtres sont ceux que vous attendiez sur la base de la direction et de la pression des vents, etc.
8.Lancez l'Editeur de conditions aux limites CFD et suivez les instructions pour importer les résultats de la simulation horaires ou infra-horaires.
9.Ajouter tous les assemblages ou blocs composants avec les conditions aux limites dont vous avez besoin pour représenter la chaleur, les températures, les flux d'air imposés par le CVC, l'éclairage et tous les autres équipements et occupants.
10.Assurez vous que vous avez le même total de chaleur convective dans le modèle CFD et dans la simulation EnergyPlus.
11.Vérifiez que les résultats CFD correspondent avec les conditions aux limites fournies par la simulation.

 

Remarque 1 : Il n'est pas possible actuellement de régler le débit d'air sur des ouvertures intérieures. Cela signifie que les flux au travers des ouvertures intérieures calculés par le CFD ne correspondront pas forcément avec les flux des ouvertures intérieures calculés le réseau aéraulique d'EnergyPlus.

 

Remarque 2 : Les débits d'air d'infiltration ne sont pas modélisés par le CFD, si vous analyser la ventilation naturelle pendant la période d'été vous aurez besoin de désactiver Infiltration dans les simulations. Les simulations d'hiver peuvent avoir besoin d'inclure les infiltrations si elles sont significatives.