Termiska beräkningar på två varianter av referensobjekt CUBI

Som ett led i utvecklingen av modellerings och simuleringsverksamheten har vi utfört termiska beräkningar och mätningar på referensobjektet CUBI. Vi vill öka förståelsen för hur ett objekt påverkas termiskt utifrån dess geometri, materialparametrar och omgivning samt öka förståelsen för hur modelleringsverktyg hanterar och beräknar IR-scenen utifrån dess inparametrar. Detta innebär också en validering av den använda programvaran RadThermIR. Mätningar har utförts både sommaren 2009 och hösten 2010 på ett referensobjekt CUBI. CUBI har en enkel och väldefinierad konstruktion avseende geometri och materialegenskaper. I rapporten behandlas främst data från 2010 men även data från 2009 används. Vi mätte fysisk yttemperatur med Pt100-givare och IR-bilder registrerades samtidigt som väderdata mättes. Den scen som IR kamerorna ser domineras av CUBI. Mätdata används sedan som referens till de genom simuleringar framtagna temperaturdata. Scenen är noggrant modellerad och vi har gjort beräkningar med mjukvaran RadThermIR. I stort följer beräknad temperatur de trender och nivåer som den uppmätta temperaturen har. För vissa tidpunkter och ytor, främst på de lodräta sidorna, är det relativt stora temperatur avvikelser på upp mot 10 grader. För att öka förståelsen av vilka parametrar som är kritiska för temperaturberäkningen har ett stort antal programkörningar utförts där man varierat olika material, konvektion och väderparametrar. Detta ger en god förståelse av parametrarnas påverkan av temperaturen på CUBI och sammantaget ger de ett ökat förtroende till mjukvaran då man kan se en tydlig koppling mellan en parameterändring och förväntat resultat. En ändring av konvektionsparametern påverkar temperaturen på de olika sidorna av CUBI olika, vilket särskiljer denna parameter. Genom att anpassa denna för ytor med olika orientering fås en bättre överensstämmelse mellan beräknade och uppmätta temperaturer. Detta ställer ett antal frågor: Vad är möjligt eller rimligt att modellera och hur noggrant måste man specificera parametrar och anpassa modeller? Vid en mer allmän modellering finns det oftast ytor som är varken horisontella eller vertikala. Vad är då rimligt att uppnå för överensstämmelse med mätdata? I rapporten finns referenser till andra forskargruppers jämförande mätningar och beräkningar på CUBI.