DE10141325A1

DE10141325A1 - Verfahren zur Strömungssimulation von Medien in einem Raumvolumen

Info

Publication number: DE10141325A1
Application number: DE10141325A
Authority: DE
Inventors: Roland Rydzewski
Original assignee: INGBUERO MAYER AG
Current assignee: INGBUERO MAYER AG
Priority date: 2001-08-28
Filing date: 2001-08-28
Publication date: 2003-03-20

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Strömungssimulation von Medien in einem Raumvolumen zur Bestimmung mindestens einer physikalischen Feldgröße, wie zum Beispiel des Druckes, der Temperatur, der Partikelkonzentration im Raum etc., wobei der Raum ein oder mehrere Luftauslässe aufweist, durch die das Medium mit entsprechenden physikalischen Eigenschaften, wie zum Beispiel Temperatur, Druck usw., in den Raum eindringt. DOLLAR A Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß zunächst ein Strömungsprofil des jeweiligen Luftauslasses in Abhängigkeit des Medienstromes simuliert wird und das so erzeugte Strömungsprofil der Strömungssimulation im Raumvolumen zugrunde gelegt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Strömungssimulation von Medien in einem Raumvolumen zur Bestimmung mindestens eines physikalischen Parameters, wie zum Beispiel des Druckes, der Temperatur, der Partikelkonzentration im Raum etc.
Bei der Planung von Gebäudeausrüstungen ist es notwendig, die Raumluftströmung zu ermitteln beziehungsweise zu simulieren. Insbesondere in der Reinraumproduktion, zum Beispiel bei der Produktion von Chips in Halbleiterfabriken oder in der pharmazeutischen Industrie bei der Herstellung bestimmter Arzneimittel, ist es notwendig, daß zum Beispiel eine gewisse Partikelzahl pro Kubikmeter Rauminhalt nicht überschritten wird.
Dies ist notwendig, um beispielsweise einer Verschmutzung durch Staub beziehungsweise anderen Partikeln auf empfindlichen Chipoberflächen vorzubeugen beziehungsweise eine Produktverunreinigung bei der Herstellung von Medikamenten zu verhindern.
Es wird daher ein verhältnismäßig großer Aufwand betrieben, die Luft entsprechend zu reinigen und aufzubereiten, damit die Verschmutzung möglichst gering ist. Die Verteilung von Staub in dem Raum ist durch die Luftströmung definiert. Die aufbereitete Luft wird dabei über ein Kanalsystem zu dem Raum geleitet und über einen Luftauslaß, nachfolgend auch als Strömungselement bezeichnet, in den Raum eingeleitet.
Der Raum, zum Beispiel eine Industriehalle oder ähnliches, hat dabei ein gewisses Raumvolumen. Im Raum finden sich Gegenstände wie Maschinen oder Anlagenteile beziehungsweise Rohrbrücken, Treppen und Podeste zur Erreichung dieser Anlagen durch das Bedienungspersonal und ähnliches. Der Lufteinlaß befindet sich in der Regel an der Decke, wobei oftmals eine Vielzahl von Strömungselementen vorgesehen ist. Es ist klar, daß die Luft, die durch die verschiedenen Strömungselemente ausdringt, entsprechende Luftströmungen in den Raum importiert und dadurch entsprechend Schmutz beziehungsweise Partikelteile durch diese Luftströmung transportiert werden. Für die zuvor benannten Industriezweige ist es aber unbedingt notwendig, über diese Strömungseigenschaften genau Bescheid zu wissen, um bei der Produktion keine Kontamination mit entsprechenden Partikeln zu riskieren.
Zu diesem Problem ist es im Stand der Technik bekannt, daß die Strömungsverhältnisse in einem Raum ermittelbar sind. Hierzu wird bisher einfach angenommen, daß an einem Punkt in der Decke Luft beziehungsweise ein anderes gasförmiges Medium mit einer entsprechenden Geschwindigkeit einströmt und sich dann in dem geometrisch beschreibbaren Raum entsprechend verteilt. Die eindringende Luft wird dabei mit einem entsprechenden Druck beschrieben.
Es ist klar, daß aufgrund der unterschiedlichen Ausgestaltung der Strömungselemente die Druckverhältnisse unter Umständen sehr komplex sind, was aber bislang aufgrund von enorm hohem Aufwand zur Ermittlung dieser Verhältnisse nicht berücksichtigt worden ist.
Des weiteren wurde die Geometrie des Gesamtsystems von Raumvolumen und Strömungselement als zu komplex angesehen, um sie im Computermodell nachbilden zu können. Die unterschiedlichen Längenskalen der Luftauslaßgeometrie und der Raumgeometrie erschweren oder verunmöglichen die Erzeugung eines zusammenhängenden numerischen Netzes für das Gesamtsystem Raumvolumen und Strömungselemente. Die Anforderungen an den Arbeitsspeicher desverwendeten Rechners sowie die erforderlichen Rechenzeiten zur Berechnung des Gesamtsystems Raumvolumen und Strömungselemente sind in der Praxis nicht erfüllbar.
Man begnügte sich bisher damit, auf der Basis empirischer Ermittlungen bezüglich der Einströmung sehr einfach dargestellte Modelle zu benutzen und hoffte, daß das ausgerechnete, bezüglich der Einströmung sehr einfach dargestellte Modell der Wirklichkeit möglichst nahekommt. Die unterschiedliche Art der Ausströmung der Strömungselemente blieb dabei bisher ebenso unberücksichtigt wie die Anzahl dieser Elemente, ihre örtliche Anordnung im Raum sowie die Ausgestaltung beziehungsweise Ausrüstung des Raumes mit Maschinen und Ausrüstungsgegenständen, insbesondere deren Wirkung auf die Strömungsverhältnisse in dem gewählten Raumvolumen. Der Aufwand zur Berechnung solcher zuvor geschilderter Strömungsverhältnisse in einem Raumvolumen anhand der bisher zur Verfügung stehenden Verfahren ist zur Zeit auch bei Nutzung neuester Rechentechnik und bei Anwendung bestimmter paralleler Rechenkonzepte sehr hoch. Sie beträgt zwischen 8 und 24 Stunden für einen normalen Raum. Für eine Industriehalle mit entsprechenden Maschinen und Ausrüstungen dürfte dieser Aufwand durchaus noch als höher eingeschätzt werden. Nicht zuletzt aus diesem Grund verließ man sich daher bisher insbesondere bei der Berechnung der zuvor dargestellten Reinräume auf empirisch ermittelte Ergebnisse. Dabei nahm man Ungenauigkeiten bewußt in Kauf.
Ausgehend von diesem bekannten Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine Lösung zur Verfügung zu stellen, die es ermöglicht, die Strömungsverhältnisse von Medien in einem Raum beziehungsweise Raumvolumen derart zu ermitteln, daß der dafür notwendige Aufwand erheblich gesenkt und die Genauigkeit der Aussagen deutlich erhöht werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung die in den unabhängigen Ansprüchen 1, 2 und 15 angegebenen Merkmale vor. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Strömungssimulation von Medien in einem Raumvolumen zur Bestimmung mindestens eines physikalischen Parameters, wie zum Beispiel des Druckes, der Temperatur, der Partikelkonzentration im Raum etc., vorgeschlagen, wobei der Raum ein oder mehrere Strömungselemente aufweist, durch die das Medium mit entsprechenden physikalischen Eigenschaften, wie zum Beispiel Temperatur, Druck und so weiter, in den Raum eindringt, wobei zunächst ein Strömungsprofil des jeweiligen Strömungselementes in Abhängigkeit des Medienstromes simuliert wird und das so erzeugte Strömungsprofil der Strömungssimulation im Raumvolumen zugrunde gelegt wird.
Eine weitere erfindungsgemäße Lösung wird durch ein Verfahren zur Strömungssimulation von Medien in einem Raumvolumen zur Bestimmung mindestens eines physikalischen Parameters, wie zum Beispiel des Druckes, der Temperatur der Partikelkonzentration im Raum und so weiter, vorgeschlagen, wobei der Raum ein oder mehrere Strömungselemente aufweist, durch die das Medium mit entsprechend physikalischen Eigenschaften, wie zum Beispiel Temperatur, Druck und so weiter, in den Raum eindringt und die Strömungssimulation die Bedingungen des Medieneinflusses am Strömungselement, insbesondere im Hinblick auf die Druckverteilung und die Strömungsrichtung des Mediums, in Abhängigkeit des jeweiligen Strömungselementes berücksichtigt.
Es werden also zunächst in einem speziellen Programm, welches geeignet ist, die Strömungsbedingungen zu simulieren, die verschiedenen Geometrien und Konstruktionen von Strömungselementen aufgenommen. Es wird dazu hierüber eine Datenbank von verschiedenen Strömungselementmodellen erzeugt, die, kombiniert mit einem entsprechenden Volumenstrom (zum Beispiel Liter pro Minute), zu einem entsprechenden, für das Strömungselement charakteristischen Strömungsprofil (zum Beispiel Druckprofil, Geschwindigkeitsprofil und so weiter), führt. Dieses Geschwindigkeitsprofil, das sich entlang der im Raum zugewandten Oberfläche des Strömungselementes ergibt, wird nun als komplexere Strömungsinformation erfaßt und in das Programm zur Simulation der Strömungsverhältnisse im Raumvolumen eingegeben.
In einem nächsten Verfahrensschritt werden dann die tatsächlichen Raumverhältnisse ermittelt, die den Anwender eigentlich interessieren. Dies sind also die Partikelkonzentration, die Druck- beziehungsweise Geschwindigkeitsverteilungen, insbesondere der Toleranzen (zum Beispiel hinter irgendwelchen Wänden), die Strömungsrichtungen, und/oder die Temperatur jeweils in Abhängigkeit des Raumvektors, also der Position.
Mit der Erfindung wird daher eine Lösung zur Verfügung gestellt, mit der es möglich ist, die verschiedenen Strömungselemente bezüglich der Verwendung in einem Simulationsmodell zu modellieren. Es ist also nunmehr möglich, die verschiedenen Strömungselemente als Modell katalogmäßig zu erstellen und zu sammeln. Vorzugsweise sollte die katalogmäßige Erfassung der einzelnen Strömungsmodelle in einem Computerprogramm erfolgen. Selbst bei der Benutzung entsprechender moderner Computertechnik ist der Aufwand zum Erstellen eines entsprechenden Modells pro Strömungselement am Anfang zunächst recht hoch, er kann zwischen 1 bis 3 Wochen betragen. Dieser einmal betriebene sehr hohe Aufwand zahlt sich dann, nachdem die entsprechenden Modelldatenbanken katalogmäßig erfasst sind, durch beträchtliche Einsparungen von Rechenzeiten aus, beziehungsweise diese Genauigkeit der Simulation wird deutlich erhöht. Im einzelnen geht man dabei wie folgt vor:

1. Das Strömungselement wird zunächst mit Hilfe von bekannten Programmen, wie zum Beispiel "Fluent- Programme", bezüglich seiner Strömungseigenschaften mit der Luft erfaßt.
2. Bevor in einer konkreten Aufgabe in einem Raum mit zum Beispiel mehreren Strömungselementen die Strömungsverhältnisse berechnet werden können, werden folgende Profile ermittelt:
- - Geschwindigkeitsprofil
- - Druckprofil
- - Temperaturprofil
- - Profil der turbulenten kinetischen Energie
- - Profil der turbulenten Dissipationsrate.

Gemäß eines Aspekts der Erfindung ist es vorgesehen, daß zur Simulation des Strömungsprofiles des Strömungselementes die Geometrie des Strömungselementes erfaßt wird und in einem Modell, insbesondere ein Computer-Modell, hiervon erstellt wird und die Modelle verschiedener Strömungselemente katalogisiert werden. Dies wurde bereits vorstehend näher erläutert. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorgesehen, daß das Verfahren durch die Abfolge folgender Schritte gekennzeichnet ist:

1. Auswahl des Modells des Strömungselementes, 2. Simulation des Strömungsprofiles des Strömungselements bei einem vorgegebenen Medienstrom in einem neutralen Raumvolumen,
2. Ermitteln des Strömungsprofiles an einer Referenzfläche,
3. Simulation der Medienströmung im Raumvolumen unter Einsatz des Strömungsprofiles an der Referenzfläche.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht die Erstellung eines Raummodells nach Ermittlung der Geometrie des Raumvolumens unter Berücksichtigung der geometrischen Lage des /der Strömungselemente vor.
Mit Hilfe dieser vorteilhaften Weiterentwicklung der Erfindung wird erreicht, daß das Verfahren die Schwierigkeiten des Standes der Technik umgeht, indem die Berechnung separiert wird in

- die Computersimulation eines einzelnen Luftauslasses (bzw. jedes einzelnen, in dem betreffenden Raum verwendeten Luftauslaßtyps), welcher sich in einem fiktiven, geometrisch einfachen Proberaum befindet, und
- die anschließende Simulation des Raumes,

Das erfindungsgemäße Verfahren gliedert sich im einzelnen in folgende Schritte:

1. Erstellung der Geometrie des Luftauslasses und des Proberaumes, in welchen die Luft ausströmt, mit Hilfe eines geeigneten Computerprogramms. Falls der Auslaß symmetrisch ist und unter Berücksichtigung des Luftanschlusses auch eine symmetrische Strömung im Auslaß und im Proberaum erwartet werden kann, muß das Geometriemodell lediglich einen entsprechenden Teil des Auslasses und des Proberaumes erfassen. Für die künstlich geschaffenen Schnittflächen gilt die periodische Randbedingung.
2. Erzeugung des numerischen Netzes und Definition der Randbedingungen.
3. Strömungsberechnung für das System Teil-Auslaß + Teil- Proberaum mit einem geeigneten Programm.
4. Herausschreiben des Geschwindigkeits- und Turbulenzfeldes (sowie eventuell weiterer Feldgrößen) auf einer geeigneten Fläche im Bereich des Übergangs vom Luftauslaß zum Proberaum in eine Datei.
5. Eventuell Vergrößern der herausgeschriebenen Felder durch Mittelwertbildung auf einem gröberen Flächennetz.
6. Erstellung der Raumgeometrie mit Hilfe eines geeigneten Computerprogramms.
7. Erzeugung des numerischen Netzes und Definition der Randbedingungen für den Raum. Das numerische Netz für den Raum muß an den Stellen, an denen in der Realität die Luftauslässe sitzen, mit dem unter 5 erwähnten gröberen Flächennetz übereinstimmen.
8. Definition der Randbedingungen für den Raum, wobei für die Grenzflächen zu den Luftauslässen die unter 5 erwähnten vergröberten Felder eingesetzt werden.
9. Strömungsberechnung für den Raum mit einem geeigneten Programm.

Mit diesem Verfahren werden die eingangs erwähnten Schwierigkeiten, die bisher einer möglichst exakten Simulation von Raumluftströmungen entgegenstanden, überwunden, indem

- durch die Separation der Luftauslaßgeometrie die geometrische Komplexität des zu simulierenden Gesamtsystems reduziert wird,
- durch die Separation der Luftauslaßgeometrie das Problem der unterschiedlichen Längenskalen dieser beiden Geometrien umgangen wird,
- die Anforderungen an den Arbeitsspeicher des verwendeten Rechners sowie die erforderlichen Rechenzeiten drastisch reduziert werden, da jetzt
- Luftauslaß und Raum separat berechnet werden,
- im Fall von mehrfach auftretenden Luftauslässen des gleichen Typs in einem Raum dieser Luftauslaß nur ein einziges Mal berechnet werden muß,
- durch Nutzung der Symmetrieeigenschaften des Auslasses der Rechenaufwand weiter reduziert werden kann,
- im Fall von Änderungen der geometrischen und/oder physikalischen Eigenschaften des Raumes nur der Raum neu gerechnet werden muß, nicht aber die Luftauslässe.

Es wurde weiter gefunden, daß das Raummodell neben allen geometrischen Abmessungen auch die in dem Raum befindlichen Anlagen und Ausrüstungsgegenständen wie Behälter, Podeste, Rohrtrassen, Trennwände und Regale sowie die Anzahl der im Raum beschäftigten Personen erfaßt. Damit wurde es erstmals möglich, an jeden speziellen Ort des Raumes die Strömungsverhältnisse und damit die Verteilung von entsprechenden Partikeln, die sich in dem jeweiligen Medium befinden, zu erfassen.
Es ist weiterhin vorgesehen, daß als Referenzfläche eine Konturfläche des Strömungselementes oder eine virtuelle Konturfläche in nächster Nähe des Strömungselementes dient.
Die speziellen Verhältnisse des Strömungsprofiles eines ausgewählten Strömungselementes bei einem gewünschten Volumenstrom werden auf eine Referenzfläche bezogen, die so gewählt ist, daß die Werte des Strömungsprofiles möglichst nicht von den Verhältnissen im Raumvolumen beeinträchtigt sind. Dies kann zum Beispiel die (äußere, dem Raumvolumen zugewandte) Konturfläche des Strömungselementes sein oder eine (virtuelle) Konturfläche mit gewissem Abstand vom Strömungselement.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn in das Raummodell Strömungsbeiwerte der Anlagen und Ausrüstungsgegenstände sowie der im Raum befindlichen Personen einfließen. Das heißt, bevor das Raummodell mit dem entsprechenden Programmen erstellt wird, kann es notwendig sein, daß die Strömungsbeiwerte der einzelnen Anlagenteile, wie zum Beispiel von Rohbrücken beziehungsweise von Ausrüstungsgegenständen und von im Raum befindlichen Personen, ermittelt werden. Beispeilsweise können bestimmte Schutzvorrichtungen, wie Trennwände, in ihren speziellen Eigenschaften ermittelt werden und dann in das Raummodell mit einfließen.
Ein weiterer Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß das Simulationsmodell eine Änderung des Medienstromes berücksichtigt.
Bei der Berechnung des Raumvolumens wird ein dreidimensionales Berechnungsgitter mit 800.000 bis 1.500.000, vorzugweise 1.000.000 Zellen zugrunde gelegt. Dieses kann auf der Basis eines bekannten CAD-Programmes erfolgen.
Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, daß zur Berechnung der Raumluftströmung zunächst der Decken- Drallauslaß separat simuliert wird und dann als Randbedingung für die Simulation der Raummedienströmung verwendet wird. Dies kann erforderlich sein, weil die Raummedienströmung durch die Eigenschaften der Drallauslaßströmung bestimmt wird und die so separat ermittelten Eigenschaften der Decken-Drall-Auslässe dann als Randbedingung für die Simulation der Medienströmung im Raum verwendet werden.
Es hat sich herausgestellt, daß es von Vorteil ist, wenn bei der Berechnung der Medienströmung die Viskosität des Mediums als Parameter Berücksichtigung findet. Hierdurch ergibt sich eine große Einsetzbarkeit des Verfahrens.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, daß bei der Berechnung der Medienströmung die Art der Strömung in die Berechnung einfließt. Gemeint ist damit, daß es Berücksichtigung findet, ob die Strömung als laminare oder turbulente Strömung ausgebildet ist.
Es ist weiterhin von Vorteil, wenn das Strömungsprofil, jeweils bezogen auf die geometrische Lage des Ortes (X; Y: Z), mindestens einen der folgenden Parameterwerte, zum Beispiel in einem Datensatz, aufweist:

- Mediengeschwindigkeit
- Medienstromrichtung
- Mediendruck
- Temperatur
- turbulente kinetische Energie
- turbulente kinetische Dissipationsrate.

Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß bei der Simulation des Strömungsprofils des Strömungselementes Symmetrieeigenschaften des Strömungselementes derart berücksichtigt wurden, daß für die symmetrischen Teile des Strömungselementes keine Simulationen durchgeführt werden. Mit Hilfe dieser Weiterbildung ist es möglich, den Aufwand zur Berechnung der Medienströmung im Raum beziehungsweise bei der Simulation der Verhältnisse am Strömungselement (vor neutralem Raumvolumen) weiter zu reduzieren.
Durch die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zur Simulierung beziehungsweise Ermittlung der Strömungsverläufe in einem Raumvolumen der Rechenaufwand deutlich reduziert. Es wird daher ein entsprechendes Simulationsergebnis wesentlich schneller erhalten. Durch Anwendung des Verfahrens und Zerlegung des Problems in eine Vielzahl von identischen Einzelproblemen wird der Aufwand hier deutlich reduziert. Insbesondere werden dann auch noch die Symmetrieeigenschaften des Strömungselementes (zum Beispiel 90 Grad Rotationssymmetrie und so weiter) ausgenutzt, wodurch sich der Rechenaufwand nochmals verringert. Dies ist insbesondere im Hinblick auf den relativ hohen Aufwand bei der erstmaligen Modellierung des Systemes von Bedeutung. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß die Berechnung nunmehr wesentlich exakter durchgeführt werden kann. Letztendlich ist auch jede mögliche individuelle Berechnung in vertretbarem Aufwand möglich, da bei einem gegebenen Raumprojekt durch die Auswahl der verschiedenen Strömungselemente das gewünschte Ergebnis ermittelt werden kann.
Des weiteren beansprucht die Erfindung auch ein Programm zur Steuerung einer Simulationseinheit zur Durchführung des vorgenannten Verfahrens. Als Simulationseinheit kann dabei zum Beispiel ein Computer dienen, wobei die verschiedenen Aspekte der Erfindung in einem, gegebenenfalls jeweils eigenständigem Teilprogramm ablaufen.
Die jetzt mit der Anmeldung und später eingereichten Ansprüche sind Versuche zur Formulierung ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Schutzes.
Die in den abhängigen Ansprüchen angeführten Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin. Jedoch sind diese nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.
Merkmale, die bislang nur in der Beschreibung offenbart wurden, können im Laufe des Verfahrens als von erfindungswesentlicher Bedeutung, zum Beispiel zur Abgrenzung vom Stand der Technik, beansprucht werden.

Claims

1. Verfahren zur Strömungssimulation von Medien in einem Raumvolumen zur Bestimmung mindestens einer physikalischen Feldgröße, wie zum Beispiel der Geschwindigkeit, des Druckes, der Temperatur, der Partikelkonzentration im Raum ect., wobei der Raum ein oder mehrere Luftauslässe aufweist, durch die das Medium mit entsprechenden physikalischen Eigenschaften, wie zum Beispiel Temperatur, Druck und so weiter, in den Raum eindringt, wobei zunächst ein Strömungsprofil des jeweiligen Luftauslasses in Abhängigkeit des Medienstroms simuliert wird und das so erzeugte Strömungsprofil der Strömungssimulation im Raumvolumen zugrunde gelegt wird.

2. Verfahren zur Strömungssimulation von Medien in einem Raumvolumen zur Bestimmung mindestens einer physikalischen Feldgröße, wie zum Beispiel des Druckes, der Temperatur, der Partikelkonzentration im Raum etc., wobei der Raum ein oder mehrere Luftauslässe aufweist, durch die das Medium mit entsprechenden physikalischen Eigenschaften, wie zum Beispiel Temperatur, Druck und so weiter, in den Raum eindringt und die Strömungssimulation die Bedingungen des Medieneinflusses am Luftauslaß, insbesondere im Hinblick auf die Druckverteilung und Strömungsrichtung des Mediums, in Abhängigkeit des jeweiligen Luftauslasses berücksichtigt.

3. Verfahren zur Strömungssimulation nach einem oder beiden der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Simulation des Strömungsprofiles des Luftauslasses die Geometrie des Luftauslasses erfaßt wird und ein Computer-Modell hiervon erstellt wird und die Modelle verschiedener Luftauslässe katalogisiert werden.

4. Verfahren zur Strömungssimulation nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Abfolge folgender Schritte:

1. Auswahl des Modells des Luftauslasses,

2. Simulation des Strömungsprofiles des Luftauslasses bei einem vorgegebenen Medienstrom in einem neutralen Raumvolumen,

3. Ermitteln des Strömungsprofiles an einer Referenzfläche,

4. Simulation der Medienströmung im Raumvolumen unter Einsatz des Strömungsprofiles an der Referenzfläche.

5. Verfahren zur Strömungssimulation nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Erstellung eines Raummodells nach Ermittlung der Geometrie des Raumvolumens unter Berücksichtigung der geometrischen Lage des/der Luftauslässe.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Raummodell neben allen geometrischen Abmessungen auch die in dem Raum befindlichen Anlagen und Ausrüstungsgegenstände wie Behälter, Podeste, Rohrtrassen, Trennwände und Regale sowie die Anzahl der in dem Raum beschäftigten Personen erfaßt.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Referenzfläche eine Konturfläche des Luftauslaßes oder eine virtuelle Konturfläche in nächster Nähe des Luftauslasses dient.

8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in das Raummodell Strömungsbeiwerte der Anlagen und Ausrüstungsgegenstände einfließen.

9. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Simulationsmodell eine Änderung des Medienstroms berücksichtigt.

10. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß zur Berechnung der Raumluftströmung zunächst der Luftauslaß separat simuliert wird und dann als Randbedingung für die Simulation der Raumluftströmung verwendet wird.

11. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Strömungsprofil, jeweils bezogen auf die geometrische Lage des Ortes (x; y; z), mindestens einen der folgenden Parameterwerte, zum Beispiel in einem Datensatz, aufweist:

- Mediengeschwindigkeit

- Medienstromrichtung

- Mediendruck

- Temperatur

- turbulente kinetische Energie

- turbulente Dissipationsrate

12. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Simulation des Strömungsprofils des Strömungselementes Symmetrieeigenschaften des Luftauslaßes derart berücksichtigt werden, daß für die symmetrischen Teile des Luftauslasses keine Simulationen durchgeführt werden.

13. Programm zur Steuerung einer Simulationseinheit zur Durchführung des Verfahrens zur Strömungssimulation nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche.