Numerická simulace procesu termosanace stavebních konstrukcí

Martin Kučera

Bachelor's thesis

Numerical simulation of hot-air treatment of building constructions

Abstract:

Tato bakalářská práce se zabývá numerickou simulací procesu termosanace dřevěných prvků krovu. Práce je rozdělena do dvou hlavních částí. První částí je teoretická část, kde je provedena analýza proudění vzduchu v prostoru sanované konstrukce a přenos tepla z ohřátého vzduchu na dřevěnou konstrukci krovu. K této problematice jsou uvedeny zákony proudění a přenosu tepla. Druhou částí práce je simulace procesu termosanace na konkrétních případech. Pro danou situaci byly vytvořeny vhodné 2D a 3D modely situací, ve kterých poté proběhla numerická simulace, která byla provedena pomocí softwaru založeném na metodě konečných prvků. Výsledkem jsou grafická znázornění rychlosti proudění vzduchu v okolí sanovaného prvku, rozložení teplot v prostoru sanace a na průřezu prvku samotného. U každé simulace byla měřena teplota ve vhodně zvolených bodech tak, aby bylo možné určit dobu termosanace.

Abstract:

This bachelor's thesis deals with the numeric simulation of hot-air treatment of wooden elements of roof truss constructions. The thesis is divided into two main parts. In the first, theoretical part, analyses of an air-flow in the area of treated construction and a heat transfer from a pre-heated air to the wooden construction are elaborated. Necessary theoretical background - laws of convection and heat transfer are listed. The second part of this thesis consists of simulations of hot-air wood treatment in particular applications. Appropriate 2D and 3D models of given situations were created and used as inputs for the finite element method analyses. Gained results are graphical depiction of the velocity of air-flow surrounding the treated elements, temperature distribution in their surrounding and cross-section of the elements itself. In order to derive the required time of the treatment process, temperatures in appropriately chosen points have been measured.

Keywords

termosanace, metoda konečných prvků, přenos tepla, Fourierův zákon, CFD analýza, proudění vzduchu, Navier-Stokesův zákon

Keywords

hot-air treatment, finite element method, heat transfer, Fourier's law, Navier-Stoke's law, CFD analysis, air flow

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 1. 5. 2015

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Ing. Miroslav Trcala, Ph.D.
• Reader: Andrea Nasswettrová, Ph.D.

Mendel University in Brno

Faculty of Forestry and Wood Technology

Bachelor programme / field:
Timber Structures and Wood Building Construction / Timber Structures and Wood Building Construction