Doktorafhandling der i detaljer opstiller en driftmodel for dimensionering af opdriftventilation.
Formålet med afhandlingen er at beskrive og dokumentere i detaljer en udvidet udgave af en i 1995 opstillet opdriftmodel sammen med de udvidede analyser, der siden er foretaget af de bygnings- og styringsmæssige forhold, der har betydning for dimensionering og brug af opdriftventilation. Det er tilstræbt at udvikle en opdriftmodel med hvilken, der simpelt og overskueligt kan fås pålidelige lufthastigheder, volumenstrømme, nødvendige åbningsarealer og/eller temperaturdifferenser i de dimensionerende situationer, hvor der kan ses bort fra vindpåvirkning. Det vil sige resultater, der kan anvendes ved en direkte dimensionering, eller som eksempelvis kan bruges i en tidlig projekteringsfase eller som startværdier i en efterfølgende CFD-beregning.
Afhandlingen foreligger i tre bind:
Bind 1 rummer en gennemgang af den litteratur, der omhandler teorierne bag de hidtidigt anvendte modeller for opdriftventilation under stationære forhold. I den forbindelse diskuteres de skorstens- og Bernoulli-betragtninger, der optræder i litteraturen. Der redegøres efterfølgende for størrelsen af de forskelle i resultaterne, der fås med de enkelte forfatteres modeller, og konsekvenserne heraf diskuteres. Det konkluderes, at de eksisterende opdriftmodeller er baseret på et usikkert teoretisk grundlag, og at der er behov for en mere konsistent model.
Bind 2 behandler det teoretiske grundlag for en ny opdriftventilationsmodel. Der redegøres for de ude- og indeklimaforhold, opdriftventilation virker under i praksis, og fugtig lufts termodynamiske og strømningstekniske egenskaber under disse forhold bestemmes. De grundlæggende strømningsligninger behandles både for en ideal strømning og for strømning med virkelige gasser, og ligningerne opstilles på en hensigtsmæssig form for et kontrolvolumen med veldefinerede åbninger. Endelig behandles specielt strømningen gennem korte åbninger i en væg.
Bind 3 rummer den endelige model. Modellen opstilles først for opdriftventilation i et rum med ensformet indetemperatur og med to åbninger til det fri placeret i forskellige højder. Gyldighedsområdet fastlægges, og herunder betydningen af åbningsfladernes orientering, åbningernes placering på rummets begrænsningsflade, rummets udformning og rummets indretning. Desuden ses på de begrænsninger i åbningsdimensionerne, der skal gælde for at undgå, at neutralplanet skærer en åbningsflade med en uønsket to-vejsstrømning i åbningen til følge. Endelig gennemføres analyser af de sammenhænge mellem volumenstrømme og åbningsarealer, der har særlig interesse for dimensionering og styring af opdriftventilation. Efterfølgende opstilles en variant af modellen gældende for indvendig temperaturlagdeling i rum med to åbninger, og der ses separat på forholdene ved en lineær og ved tre simple, krumme temperaturlagdelinger. Der opstilles endvidere en variant gældende for rum med flere end to åbningshøjder, og hvor indetemperaturen er enten ensformet eller lagdelt. Varianternes gyldighedsområder belyses, og de betydende sammenhænge mellem volumenstrømme og åbningsarealforhold analyseres på ny.