Glas und Wasser als integrierte Wandschichten

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SinaDarmstadt
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Glas und Wasser als integrierte Wandschichten

Post by SinaDarmstadt » Tue Aug 27, 2019 2:07 am -1100

Sehr geehrtes WUFI-Team,

momentan arbeite ich an einem Projekt, in dem ich Glasflaschen in eine Wand integriere. Die Flaschen stelle ich vereinfacht aus einem größeren Rechteck für den Flaschenbauch und einem kleineren Rechteck für den Flaschenhals dar. Den Rechtecken möchte ich die Materialien "Wasser" oder "Luft" zuweisen. Kann ich in der vorgegebenen Auswahl der Materialien meine gewünschten Füllungen finden oder muss ich sie benutzerdefiniert erstellen?

Außerdem sollen die gestapelten Flaschen mit einer äußeren durchgehenden Glasschicht zum Schutz abgedeckt werden. Wo kann ich hierfür eine passende Auswahl finden?

Vielen Dank im Voraus!

Thomas
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Re: Glas und Wasser als integrierte Wandschichten

Post by Thomas » Fri Aug 30, 2019 3:12 am -1100

Hallo SinaDarmstadt,

Wasser existiert in WUFI nicht als eigenständiges Material, sondern nur - in Form des Feuchtegehalts - als eine Eigenschaft der verschiedenen Materialien. Eine "Wasserschicht" könnte man behelfsmäßig modellieren, indem man eine Art Schwamm-Material definiert, das eine hohe Porosität hat (z.B. 0.999) und diesem Material die maximale Sättigung als Anfangswassergehalt zuweist. Es besteht dann praktisch nur aus Wasser, und wenn man die Flüssigtransportkoeffizienten auf Null und den my-Wert auf einen sehr großen Wert setzt, dann bleibt es auch in dieser Schicht und wird nicht wegtransportiert. Die Wärmekapazität des enthaltenen Wassers wird von WUFI automatisch berücksichtigt, diejenige des Schwammmaterials kann also sehr klein angesetzt werden. Als Wärmeleitfähigkeit ist die des Wassers anzusetzen.

Freilich lässt sich auf diese Weise nur das Wasser als "Durchgangs-" bzw. "Speicherschicht" für den Wärmestrom berücksichtigen. Verdunstungsvorgänge in die Flaschenhals-Luft und zurück werden nur sehr rudimentär abbildbar sein; dafür ist WUFI nicht gedacht.

Luftschichten sind als Material in der Datenbank vorhanden. Sie sind allerdings so ausgelegt, dass in einer WUFI-Rechnung ihr Durchgangswiderstand für Wärme- und Dampfströme einigermaßen richtig wiedergegeben wird. Welche Rolle die Luft in den Flaschenhälsen für das Gesamtverhalten des Bauteils spielt, weiß ich nicht. Eventuell bietet es sich an, dafür ein eigenes Material zu definieren. Die Erläuterungen zu den Luftschichten im WUFI-Hilfetext könnten dabei vielleicht nützlich sein. Insbesondere wären eventuell die Anmerkungen zu den Feuchtespeicherfunktionen von Luftschichten zu beachten.

Wenn die Glasschicht in hygrothermischer Hinsicht nur die Auswirkung hat, den Wasserdampfaustausch mit der Umgebung zu unterbinden, dann muss sie nicht unbedingt als eigenständige Schicht modelliert werden. Setzen Sie stattdessen einen sehr großen sd-Wert an die Oberfläche, unterbinden Sie eventuellen Regen, indem Sie den "anhaftenden Anteil des Regens" auf Null setzen, modifizieren Sie den Wärmeübergangswiderstand so, dass er den Durchlasswiderstand der Glasschicht beinhaltet und reduzieren Sie gegebenenfalls den solaren Absorptionsgrad ein wenig, um Reflexionsverluste zu berücksichtigen. Dann haben Sie den Einfluss der Glasschicht in den Übergangskoeffizienten berücksichtigt, ohne ein Material "Glas" definieren zu müssen.

Mit freundlichen Grüßen,
Thomas

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