Thermal CFD Analysis of Tubular Light Guides

Simple item page
dc.contributor.authorŠikula, Ondřejcs
dc.contributor.authorMohelníková, Jitkacs
dc.contributor.authorPlášek, Josefcs
dc.coverage.issue12cs
dc.coverage.volume6cs
dc.date.accessioned2020-08-04T11:02:13Z
dc.date.available2020-08-04T11:02:13Z
dc.date.issued2013-12-03cs
dc.description.abstractTubular light guides are applicable for daylighting of windowless areas in buildings. Despite their many positive indoor climate aspects they can also present some problems with heat losses and condensation. A computer CFD model focused on the evaluation of temperature distribution and air flow inside tubular light guides of different dimensions was studied. The physical model of the tested light guides of lengths more than 0.60 m proves shows that Rayleigh numbers are adequate for a turbulent air flow. The turbulent model was applied despite the small heat flux differences between the turbulent and laminar model. The CFD simulations resulted into conclusions that the growing ratio of length/diameter increases the heat transmission loss/linear transmittance as much as by 50 percent. Tubular light guides of smaller diameters have lower heat transmission losses compared to the wider ones of the same lengths with the same outdoor temperature being taken into account. The simulation results confirmed the thermal bridge effect of the tubular light guide tube inside the insulated flat roof details. The thermal transmittance of the studied light guides in the whole roof area was substituted with the point thermal bridges. This substitution gives possibility for simple thermal evaluation of the tubular light pipes in roof constructions.en
dc.description.abstractTrubicové světlovody jsou použitelné pro denní osvětlení prostor budov, které jsou bez oken. Navzdory jejich mnoha kladných vnitřních klimatických aspektů, mohou také představovat problémy s tepelnými ztrátami a kondenzací vzdušné vlhkosti. V tomto článku je představen počítačový CFD model zaměřený na hodnocení distribuce teploty a proudění vzduchu uvnitř trubicových světlovodů různých rozměrů. Fyzikální model testovaných světlovodů s délkou větší než 0,60 m vykazuje Rayleigho čísla odpovídající turbulentnímu proudění vzduchu. I přes malé rozdíly ve ztrátovém tepelném toku vypočteném turbulentním a laminárním modelem, byl vy výsledku použit turbulentní model proudění k-omega SST. Provedené CFD simulace ukázaly, že s rostoucím poměrem délka/průměr světlovodu se zvyšují tepelné ztráty/lineární propustnost až o 50 procent. Trubkové světlovody menších průměrů vykazují nižší tepelné ztráty při přenosu tepla ve srovnání s širšími stejných délek a při stejném rozdílu teplot. Výsledky simulace potvrdily vliv trubkového světlovodu na tepelný most tepelně izolovaných plochých střech. Vliv studovaných světlovodů na zvýšený prostup tepla v celé ploše střechy byl vyjádřen bodovými činiteli prostupu tepla. Tato substituce tak poskytuje možnost jednoduchého a prakticky uplatnitelného tepelného hodnocení trubkových světlovodů na střešní konstrukce.cs
dc.formattextcs
dc.format.extent6304-6321cs
dc.format.mimetypeapplication/pdfcs
dc.identifier.citationENERGIES. 2013, vol. 6, issue 12, p. 6304-6321.en
dc.identifier.doi10.3390/en6126304cs
dc.identifier.issn1996-1073cs
dc.identifier.other103274cs
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11012/69288
dc.language.isoencs
dc.publisherMDPIcs
dc.relation.ispartofENERGIEScs
dc.relation.urihttp://www.mdpi.com/1996-1073/6/12/6304cs
dc.rightsCreative Commons Attribution 3.0 Unportedcs
dc.rights.accessopenAccesscs
dc.rights.sherpahttp://www.sherpa.ac.uk/romeo/issn/1996-1073/cs
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/3.0/cs
dc.subjectpočítačové simulace
dc.subjectANSYS Fluent
dc.subjectCFD model
dc.subjecttrubicové světlovody
dc.subjecttepelné mosty
dc.subjectrozložení teplot
dc.subjectproudění vzduchu
dc.subjecttepelné záření
dc.subjectmodel diskrétního přenosu tepelného záření
dc.subjectcomputer simulationen
dc.subjectANSYS Fluenten
dc.subjectCFD modelen
dc.subjecttubular light guidesen
dc.subjectthermal bridgesen
dc.subjecttemperature distributionen
dc.subjectair flowen
dc.subjectthermal radiationen
dc.subjectdiscrete transfer radiation modelen
dc.titleThermal CFD Analysis of Tubular Light Guidesen
dc.title.alternativeTepelná CFD analýza trubicových světlovodůcs
dc.type.driverarticleen
dc.type.statusPeer-revieweden
dc.type.versionpublishedVersionen
sync.item.dbidVAV-103274en
sync.item.dbtypeVAVen
sync.item.insts2020.08.04 13:02:13en
sync.item.modts2020.08.04 12:17:11en
thesis.grantorVysoké učení technické v Brně. Fakulta stavební. Ústav pozemního stavitelstvícs
thesis.grantorVysoké učení technické v Brně. Fakulta stavební. Ústav technických zařízení budovcs
Files
Original bundle
Now showing 1 - 1 of 1
Thumbnail Image
Name:
energies0606304.pdf
Size:
1.48 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
energies0606304.pdf
Download
Collections
Ústav technických zařízení budov
Ústav pozemního stavitelství