Simulatietechniek

Hotel
InterScaldes
kiest voor LG
Juli/Augustus 2015 | Jaargang 44 | Nr 7/8
InterScaldes Kruiningen
JAARGANG 44 NR.7/8 TVVL MAGAZINE JULI/AUGUSTUS 2015
Het systeem is prachtig
verwerkt in het verlaagde
plafond
Integraal simuleren
De ideale adaptieve gevel
Rekenen aan een skydivetunnel
Benefits LG Kanaal Units
•
•
•
Zeer hoge energieprestaties
Esthetisch mooiste oplossing
Fluisterstille werking
•
•
•
Duurzaam en betrouwbaar systeem
Individuele regeling per ruimte,
groep of verdieping mogelijk
Fiscaal aantrekkelijk
Thema:
Simulatietechniek
Extra in deze uitgave: Jeremy Rifkin
4 november a.s. komt hij naar
Mediaplaza Utrecht
De gehele case is te bekijken op www.lgklimaat.nl/referenties/InterScaldes
31715 - LG AE - D&M1- Campagne 2015 - ad Interscaldes LG Klimaat_D21072015.indd 1
TM0715_cover_4.indd
21-7-2015 10:27:59
30-7-2015 11:46:32
Minimaal
energieverbruik,
maximale
prestaties.
Toshiba invertersystemen leveren exceptionele besparingen met zeer compacte units. hoogwaardige en inno-
vatieve technologie, flexibele besturingsmogelijkheden en
eenvoud in installatie brengen niet alleen comfort, maar
ook het gemak van elke installatie. Met een complete
range binnendelen en een koelvermogen tot wel 27 kW
kunnen ze vrijwel elke denkbare toepassing aan.
Compact. Efciënt. TROX.
méér dan alleen een airconditioner
TROX biedt u de X-Cube standaard nu ook
in Compact uitvoering.
Voordelen:
■ Hoge energie-efficiency door EC-ventilatoren,
warmtewiel of tegenstroom platenwisselaar
■ 600 tot 6000 m³/h in diverse bouwgrootten
■ Eenvoudige selectie met te downloaden
Easy Product Finder
■ Plug & play
■ Bedieningszijde makkelijk te wijzigen
■ Levertijd ca. 2 werkweken
www.trox-x-cube-compact.com
Anzeige_XCUBE_compact_A4_NL.indd 1
TM070815_omslag_binnen_02_83.indd 2
toshiba-airconditioner.nl
www.trox.nl
11.11.13 13:52
TVVL-HelePagina-MaxPrestaties.indd 1
20-07-15
12:17
23-7-2015
11:21:27
Inhoudsopgave
REDACTIERAAD:
Drs.ir. P.M.D. (Martijn) Kruijsse (voorzitter)
Ir. J.H.A. (Jan) Feijes
Ing. J. (John) Lens
H. (Henk) Lodder
W. (Will) Scheffer
Mw. drs.ir. I. (Ineke) Thierauf
Ing. J. (Jaap) Veerman
Ing. R (Rienk) Visser
Ing. F.J. (Frank) Stouthart (eindredacteur)
REDACTIE:
Drs.ir. P.M.D. (Martijn) Kruijsse (voorzitter)
Ing. J. (John) Lens
I. (Irene) Meijdam
Ing. F.J. (Frank) Stouthart (eindredacteur)
REDACTIE-ADRES:
TVVL: De Mulderij 12, 3831 NV Leusden
Telefoon redactie (033) 434 57 50
Fax redactie (033) 432 15 81
Email [email protected]
TVVL MAGAZINE
Juli/Augustus 2015
REKENEN AAN EEN SKYDIVETUNNEL
Ir. S.P. (Bas) de Bont, ir. R.P.W. (Reinier) Maas
8
EEN ONTWERPTOOL VOOR NACHTVENTILATIE
Dr.ir.-arch. K. (Kim) Goethals et al
10
GEBOUWSIMULATIE IN DATACENTER-ONTWERP
Ir. Ning Zuokui et al
16
SYSTEEMSIMULATIE IN DE DAGELIJKSE PRAKTIJK
Dr.ing Roel Vandenbulcke
20
INTEGRAAL SIMULEREN IN DE PRAKTIJK
Ir. R.N.H. (Richard) Claessen et al
24
SIMULATIE-ONDERSTEUNDE GEOTABS-OPTIMALISATIE
Prof.ir. W. (Wim) Boydens et al
28
GEBOUWPRESTATIESIMULATIES VOOR PASSIEVE
KLIMAATADAPTATIEMAATREGELEN
UITGAVE:
Merlijn Media BV
Zuidkade 173, 2741 JJ Waddinxveen
Telefoon (0182) 631717
Email [email protected]
www.merlijnmedia.nl
SECRETARIAAT:
Email [email protected]
Dr.ir. T.A.J. (Twan) van Hooff et al
32
ZOEKTOCHT NAAR DE IDEALE ADAPTIEVE GEVEL
Ir. R.C.G.M. (Roel) Loonen et al
36
INTEGRATED DESIGN APPROACH FOR INDUSTRIAL HALLS
Dr. B. (Bruno) Lee et al
40
GEOTABSOPTIMALISATIE
THERMISCHE SIMULATIE
Ir G.K. (Karel) Krijger
28
44
INTERACTIE VAN WARMTEPOMPEN MET ELEKTRICITEITSABONNEMENTEN:
Merlijn Media BV
Zuidkade 173, 2741 JJ Waddinxveen
Telefoon (0182) 631717
Email [email protected]
Benelux € 109,Buitenland € 212,Studenten € 87,Losse nummers € 18,Extra bewijsexemplaren € 13,Het abonnement wordt geacht gecontinueerd te zijn, tenzij 2 maanden voor
het einde van de abonnementsperiode
schriftelijk wordt opgezegd.
PRODUCTIE
Ir. D. (Dieter) Patteeuw et al
GEBOUWSIMULATIE
P. (Paul) Beindorff et al
50
VOORSPELLING VERSUS WERKELIJKHEID
Drs. W. (Wietse) Buma
54
DUURZAME OPTIES VOOR NIEUW ZIEKENHUIS TERGOOI
E. (Edwin) de Buijzer et al
RIFKIN: DE DERDE INDUSTRIËLE REVOLUTIE
ADVERTENTIE-EXPLOITATIE:
Merlijn Media BV
Ruud Struijk
Telefoon (0182) 631717
Email [email protected]
46
PERFORMANCE GAP, ENERGIEPRESTATIE EN
70
4
INTERVIEW
56
DE OPINIE VAN… PAUL VAN BERGEN59
PROJECTBESCHRIJVING
60
ACTUEEL
63
UITGELICHT
67
DRUK:
Ten Brink, Meppel
INTERVIEW DE NIEUWE GENERATIE
68
© TVVL, 2015
PRODUCTNIEUWS77
INTERNATIONAAL
78
REGELGEVING
79
VOORBESCHOUWING/ SUMMARY80/81
AGENDA
Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd
en/of openbaar gemaakt door middel van druk,
fotokopie, microfilm of op welke andere wijze
dan ook, zonder schriftelijke toestemming van
de uitgever. Publicaties geschieden uitsluitend
onder verantwoording van de auteurs. Alle daar in
vervatte informatie is zorgvuldig gecontroleerd.
De auteurs kunnen echter geen verantwoordelijkheid aanvaarden voor de gevolgen van eventuele
onjuistheden.
56
EDITORIAL6
PREPRESS:
Yolanda van der Neut
ISSN
0165-5523
INTERVIEW:
JAAP WIEDENHOFF
82
REVIEWED: Artikelen in TVVL Magazine zijn beoordeeld ‘door redactieraadleden’.
De uniforme ‘peer review’ waarborgt de onafhankelijke en kwalitatieve positie van TVVL
Magazine in het vakgebied. Een handleiding voor auteurs en beoordelingsformulier voor de
redactieraadleden (‘peer reviewers’) zijn verkrijgbaar bij het redactie-adres.
PROJECT: AMTRIUM
RAI - AMSTERDAM
60
TVVL Magazine is het officiele orgaan van TVVL Platform voor Mens en Techniek. De
vereniging, opgericht op 26 mei 1959, heeft tot doel de bevordering van wetenschap
en techniek op gebied van installaties in gebouwen en vergelijkbare objecten. Als lid
kunnen toetreden personen, werkzaam (geweest) in dit vakgebied, van wie mag worden verwacht, dat zij op grond van kennis en kunde een bijdrage kunnen leveren aan
de doelstelling van de vereniging. Het abonnement op TVVL Magazine is voor leden en
begunstigers van TVVL gratis. De contributie voor leden bedraagt € 140,00 incl. BTW
per jaar. Informatie over de bijdrage van begunstigers wordt op aanvraag verstrekt.
3
TM070815_inhoud.indd 3
27-7-2015 9:33:53
vooruitblik
Rifkin: De derde
industriële revolutie
Op woensdag 4 november van 14.15 tot 18.15 uur organiseert TVVL een evenement in Mediaplaza van de Jaarbeurs te Utrecht. Tijdens deze middag
staat gerenommeerd schrijver en spreker Jeremy Rifkin centraal. Rifkin is
een Amerikaanse econoom en schrijver die de impact van wetenschappelijke en technologische veranderingen op de economie, arbeidsmarkt,
samenleving en het milieu bestudeert. Hij is bekend van onder andere
‘The Internet of Things’ en ‘The Third Industrial Revolution’.
Prof.ir. P.G. (Peter) Luscuere, onafhankelijk consultant en hoogleraar Building Services, TU Delft
Jeremy Rifkin ziet hoe onze maatschappij zich sprongsgewijs ontwikkelt door een gelijktijdige technologische doorbraak op energie- en
informatietechnologie.
De eerste industriële revolutie vond plaats toen James Watt de stoommachine introduceerde. Machines vervingen menselijke en dierlijke
arbeidskracht, hetgeen leidde tot een explosieve stijging van industriële
bedrijvigheid. Deze energierevolutie versnelde het drukproces enorm
wat leidde tot alfabetisering op grote schaal. De levensstandaard nam
toe en laagwaardige arbeid ging verloren; een samengaan die nog
enkele malen zou volgen.
De tweede industriële revolutie betrof de introductie van de interne
verbrandingsmotor door o.a. Otto in combinatie met elektrificatie van
de informatie-uitwisseling: eerst via de telegraaf, toen per telefoon en
ten slotte tot op de dag van vandaag met behulp van de computer en
het internet. Ook hier heeft een exponentiële stijging van de industriële activiteit plaatsgevonden en ook hier ging dat ten koste van veel
laagwaardige arbeid.
De derde en huidige industriële revolutie betreft het samengaan van
wederom een energierevolutie en een grote doorbraak op het gebied
van de informatietechnologie. De transitie naar een hernieuwbare
energievoorziening die wordt gefaciliteerd door internettechnologie
die onze elektriciteitsnetten zullen transformeren naar een intelligent
stroomnetwerk: het Intergrid.
NIEUW ECONOMISCH PARADIGMA
De derde revolutie betreft méér dan een gewijzigde technologie, die
4
TM070815_vooruitblik.indd 4
slechts mogelijk is door een andere economische werkelijkheid. Waar de
eerste en tweede industriële revolutie voortkwamen uit het bijeenbrengen van veel kapitaal en de bedrijvigheid eruit bestond dat veel mensen
in loondienst werkten, is de derde revolutie er een van de gemeenschap.
Vanaf het moment dat hernieuwbare energiesystemen voor particulieren zichzelf terugverdienden, vond er een ongehoorde investeringsgolf
plaats. In Duitsland alleen al is er in zo’n tien jaar 40 GW (het equivalent
van zo’n 40 nucleaire energiecentrales) aan zonne-energiesystemen
geplaatst, veelal op particulier initiatief. Dit is een democratisering van
onze energievoorziening; niet langer grote kapitaalintensieve energievoorzieningen zijn de maat der dingen, maar meer en meer de som van
onvoorstelbaar veel relatief kleine, duurzame initiatieven. Dat is één
van de uitgangspunten van Rifkin: onze gebouwen ombouwen tot kleine
energiecentrales.
OVERVLOED AAN ZONNE-ENERGIE
En hoewel de op de aarde vallende zonne-energie overvloedig is –
afhankelijk van bepaalde aannames 5.000 tot 10.000 maal onze huidige
behoefte – is er meer nodig dan zonnepanelen alleen. De zon schijnt niet
altijd en ook niet altijd even sterk, reden waarom opslag noodzakelijk is.
Accu’s zullen zeker een rol spelen en Tesla speelt hier momenteel slim op
in, maar het is maar de vraag of we voldoende materialen beschikbaar
hebben om aan de vraag hiernaar te kunnen voldoen. Zeker om de eerste
perioden te overbruggen zullen we van deze en andere opslagtechnieken
wel gebruik moeten maken, hoewel die vanuit milieutechnisch oogpunt
minder wenselijk kunnen zijn.
TVVL Magazine | 07/08 | 2015 EDITORIAL
24-7-2015 15:36:57
e
POWER TO GAS
Het aardige aan de visie van Rifkin is dat de
zonne-energie dermate overvloedig is dat efficiency-vragen minder relevant worden dan het
effectieve gebruik van de natuurlijke hulpbronnen. Nu reeds speelt in Duitsland af en toe een
‘overmaat’ aan zonne-energie: het traditioneel
opgezette energienet (centrale opwekking,
decentrale consumptie) wordt meer en meer
gebruikt om decentraal opgewekte energie
naar andere gebruikers te transporteren. Het
overschot kan nu en zeker in de toekomst
gebruikt worden voor bijvoorbeeld elektrolyse,
waarbij de vrijkomende waterstof in feite de
energiedrager is (Power to Gas). Bij voldoende
opwekkingskracht kan dit in potentie een
compleet duurzaam alternatief voor onze
energievoorziening opleveren. Het is de kracht
van vele honderden miljoenen inwoners die
gezamenlijk meer gewicht in de schaal kunnen
leggen dan vele, en uiteindelijk misschien wel
alle, elektriciteitscentrales ter wereld.
WATERSTOFECONOMIE
De energiedrager waterstof is tezamen met
brandstofceltechnologie een uiterst interessante combinatie: de schone, hernieuwbare
en gratis zonne-energie levert met behulp van
PV-cellen op en rond onze gebouwen elektrische energie. Deze wordt direct gebruikt en/of
gebruikt voor de opwekking van waterstof als
tussentijdse energiedrager. Vervolgens wordt
deze waterstof als ‘brandstof’ gebruikt door
omzetting in brandstofcellen in: elektriciteit,
warmte, en .... gedemineraliseerd water. Geen
SO2-, CO2- of PM2.5-emissies, geen uitputting van fossiele brandstoffen, geen nucleair
afval of gerelateerde calamiteiten en dat alles
op basis van gratis ter beschikking staande
hernieuwbare energie: de zon. Brandstofcellen
zijn eveneens uiterst geschikt voor het
bekrachtigen van onze elektrische vervoermiddelen, zodat onze mobiliteit gewaarborgd is.
Daarenboven worden deze brandstofcellen
slechts ca. 5 tot 10 % van de tijd daadwerkelijk
voor vervoer gebruikt. Ieder jaar wordt er meer
motorvermogen op de weg gebracht dan we
aan elektriciteitscentrales wereldwijd hebben
opgesteld. Indien deze kleine powerplants
bij stilstand aan het net gekoppeld worden,
kunnen zij meer dan genoeg in onze totale
energiebehoefte voorzien. De enige vraag is of
we op tijd voldoende hoogwaardig gerecyclede
materialen beschikbaar hebben.
DE ENTROPIEREKENING
Een van de meest interessante onderdelen van
Rifkins zienswijze is het gemak waarmee hij
verschillende disciplines met elkaar vermengt.
Economie, politiek en thermodynamica
worden logisch en inzichtelijk met elkaar in
TVVL Magazine | 07/08 | 2015 EDITORIAL
TM070815_vooruitblik.indd 5
verband gebracht. Zo ook de rekening voor het
verbranden van onze fossiele voorraden in de
laatste twee eeuwen, toepasselijk de entropierekening genoemd. De hieraan gerelateerde
CO2-uitstoot kan in potentie een catrastofale
klimaatverandering initiëren. Ook het betrekken van milieu- en gezondheidseffecten in
onze economische werkelijkheid geeft een heel
ander beeld van onze economische werkelijkheid. Ons BNP, reeds lange tijd de maat van
onze economische welvaart, wordt bepaald
door de som van alle goederen en diensten,
positief of negatief, dus ook die van de sanering van lozingen van giftig afval, of die van
benodigde politiebescherming. Bedenk hierbij
dat het IMF zojuist een rapport uitbracht (mei
2015) waarin berekend wordt dat er ca. 5,3 E12
$ ‘subsidie’ per jaar aan de fossiele brandstofindustrie wordt verstrekt door het niet in
rekening brengen van de negatieve effecten
op milieu en mens. In Euro’s is dat ca. 4,9 E12 €
per jaar, oftewel 9,3 miljoen € per minuut.
NIEUW MAATSCHAPPELIJK
PARADIGMA
De ontwikkelingen die Rifkin schetst, betreffen
niets meer en niets minder dan een nieuwe
maatschappelijke ordening. Van centraal aangestuurde grote kapitaalintensieve installaties
en fabrieken naar kleinschalige collectiviteiten.
Het is de democratisering van energieopwekking en op termijn evenzeer van kleinschalige
(3D-)productie. Het is een overgang van socialistische en kapitalistische ideologieën naar
een maatschappij van samenwerking. Gebruik
wordt belangrijker dan bezit; we zien dat al bij
de jongere generaties. Tussenpartijen verdie-
nen traditioneel op basis van hun toegevoegde
waarde en transactiekosten. Indien deze
nagenoeg verdwijnen, zoals bij eigen energieopwekking en thuisproductie door middel
van 3D-printing gebeurt, dan verdwijnen deze
posities en kosten, hetgeen uiteindelijk leidt
tot ‘The Zero Marginal Cost Society’, tevens de
titel van het volgende boek van Rifkin.
NASCHRIFT
De auteur is grotendeels uitgegaan van
de genoemde boeken van Jeremy Rifkin,
maar heeft zich ook gebaseerd op enkele
andere bronnen, zienswijzen (resource
depletion) en enkele ideeën van anderen,
waaronder ‘Our Car As Powerplant’ van
Ad van Wijk & Leendert Verhoef.
5
24-7-2015 15:36:58
editorial
Gebouwsimulatie
Dit themanummer bevat een aantal artikelen over recent onderzoek, softwareontwikkelingen en toepassingen van gebouwsimulatie. Het nummer is tot stand gekomen in samenwerking met de belangen- en vakvereniging IBPSA - Nederland +
Vlaanderen.
Prof.dr.ir. J. ( Jan) Hensen, Technische Universiteit Eindhoven
Geïnteresseerden en belanghebbenden in gebouw- en installatiesimulatie in Nederland en Vlaanderen zijn verenigd in de belangen- en
vakvereniging IBPSA - Nederland + Vlaanderen (www.IBPSA-NVL.org).
IBPSA-NVL stelt zich ten doel:
- de correcte toepassing van gebouwprestatiesimulatie te bevorderen;
- kennis over gebouwprestatiesimulatie in de bouwwereld te verspreiden;
- het kennisniveau binnen het vakgebied te verhogen.
Daartoe verzorgt IBPSA-NVL onder andere een website, nieuwsbrieven
en themanummers in gelieerde vakbladen, zoals deze uitgave van TVVL
Magazine.
De onderzoeksartikelen gaan over toepassingen op de wat langere
termijn; bijvoorbeeld hoe we met het oog op klimaatverandering
bestaande woningen toekomstbestendig zouden kunnen maken in
termen van binnenklimaat zonder dat daarbij actieve koeling nodig
is. Een tweede onderzoek behandeld of (en hoe) met toekomstige
adaptieve gevels nul-energiegebouwen met hoogwaardig binnenklimaat
mogelijk gemaakt zouden kunnen worden. Een derde onderzoek betreft
geïntegreerde simulatie van wederzijdse interactie tussen elektriciteitsvraag voor warmtepompen in woningen en centrale elektriciteitsproductie.
Voor wat betreft softwareontwikkelingen is er een artikel over een
simulatietool waarmee eenvoudig en snel componenten van een nachtventilatiesysteem in een kantoor(gebouw) gedimensioneerd kunnen
worden en de prestatie van het systeem geëvalueerd kan worden. Een
tweede softwareontwikkeling betreft een simulatietool voor ontwerp en
optimalisatie van de hydraulische configuratie en de bijhorende regeltechnieken van HVAC-installaties.
6
TM070815_editorial_li.indd 6
Met betrekking tot toepassing van gebouwsimulatie in z’n
algemeenheid gaat een van de artikelen in op verschillende aspecten
van integraal simuleren in de praktijk. Wat is integraal simuleren?
Hoe ver zijn we ermee? Welke meerwaarde heeft integraal simuleren?
Welke problemen treffen we aan en welke kansen liggen er?
Wat kunnen we simuleren en wat (nog) niet (goed)?
Een tweede artikel heeft als thema dat simulatieprogramma’s steeds
toegankelijker worden, maar de vraag is of het model ook voor iedereen
geschikt is en of iedereen er ook mee kan omgaan.
De toepassing gerichte artikelen gaan over industriële hallen, datacentres, GeoTabs-concept (bodemgekoppelde warmtepomp in combinatie
met betonkernactivering) en een indoor skydive windtunnel.
Op de vraag waarom het voorspelde energiegebruik vaak niet overeenkomt met de realiteit wordt in twee artikelen ingegaan. Het eerste
artikel gaat specifiek in op een casus waarin de verschillen tussen een
EPG en gebouwsimulatie berekening duidelijk worden gemaakt. Hierbij
wordt ingezoomd op het gebruikersgedrag, voorwaardelijke nachtventilatie en de invloed van inblaastemperaturen. Het tweede artikel is een
samenvatting van een recente discussiebijeenkomst met specialisten uit
verschillende disciplines over de ‘performance gap’ in z’n algemeenheid;
met o.a. de vraag of er voldoende kennis aanwezig is in de markt om de
kloof tussen voorspeld en werkelijk energiegebruik te overbruggen. Ja,
zeiden alle deelnemers onomwonden. Alleen ontbreekt het dikwijls aan
de wil en de financiële middelen in de markt om deze barrière te slechten. Misschien in de toekomst wel? Wordt vast en zeker vervolgd!
Links naar veel meer informatie over de huidige praktijk en onderzoek rond
gebouwsimulatie zijn te vinden op genoemde website.
TVVL Magazine | 0708 | 2015 EDITORIAL
23-7-2015 11:24:33
Wegens groei is Megens Installaties op zoek naar een:
Lead Engineer
Megens Installaties werkt met een hooggekwalificeerd team
van ongeveer 75 werknemers aan installaties die duurzaam
zijn gemodelleerd, geïnstalleerd en technisch worden beheerd.
Voor de grotere utiliteitsbouw (commerciële marktpartijen, zorgen onderwijsinstellingen) zoeken we een Lead Engineer die
verantwoordelijk is voor alle ontwerpen en ontwikkelingen aan
technisch duurzame installaties. Hij of zij is de technische vraagbaak
voor de overige Engineers en geeft leiding aan hen. Hierbij neemt
het gedachtegoed van BIM een belangrijke plaats in.
Funcie-eisen
• Afgeronde opleiding Hogere InstallatieTechniek (HIT) of dit niveau
door ervaring verkregen.
• Kennis van StabiCAD en Revit
• Kennis van hydraulische schakelingen en het bovengrondse deel
van bodemsystemen (BRL 6000-21)
15226
Voor meer informatie over deze functie en de wijze van solliciteren,
kijk op www.megens-installaties.nl
Acquisitie naar aanleiding van deze advertentie wordt niet op prijs gesteld.
Nijverheidsweg 5 Druten • 0487 58 15 10 • wijmakenhetgoed.nl
TM070815_07.indd 4
23-7-2015 11:26:33
Ventilatie in extreme vorm
Rekenen aan een skydivetunnel
Een skydivetunnel vraagt om extreme luchtverplaatsingen, al is dit meer dan een
grote ventilator aanzetten. Er dient een gelijkmatige constante flow te worden
gerealiseerd, zodat de optimale condities ontstaan voor skydiven. Daarnaast dient
ook rekening te worden gehouden met de kwaliteit van het binnenklimaat om
de condities acceptabel te houden voor de skydivers. Een skydivetunnel vereist
dus een grote luchtverplaatsing, verenigd met goede controle over de flow en
de binnencondities. CFD (Computational Fluid Dynamics) kan hierbij het juiste
ontwerpgereedschap zijn.
Ir. S.P. (Bas) de Bont en ir. R.P.W. (Reinier) Maas, Actiflow b.v.
Binnen gebouwen tracht men in ruimten waar
mensen verblijven de luchtsnelheden te beperken om tocht te voorkomen. Een tegengesteld
voorbeeld is een skydivetunnel, waar juist hoge
snelheden noodzakelijk zijn met grote controle
over de flow.
Een skydivetunnel is te zien als een verticale
windtunnel, waarbinnen zich mensen bevinden. De tunnel in dit artikel is een gesloten
tunnel, dus een gesloten luchtcircuit. De
tunnel is weergegeven in figuur 1. Om in een
skydivetunnel te kunnen zweven, zijn luchtsnelheden nodig van circa 200 tot 270 km/h,
ofwel 75 m/s. De skydivesectie van de tunnel is
rond met een diameter van 4,1 m. Het luchtdebiet dat bij 75 m/s verplaatst moet worden is
dan 3,5 miljoen m3/h.
De geometrie van de tunnel is in een aantal
iteraties aerodynamisch geoptimaliseerd met
CFD (Computational Fluid Dynamics) als ontwerpgereedschap. Met CFD is het mogelijk het
ontwerp stap voor stap te laten evolueren naar
een gewenst eindresultaat. Dit eindresultaat
heeft een stromingsprofiel in de skydivesectie
dat zeer gelijkmatig is, zodat de condities
8
TM070815_bont_2283.indd 8
ontstaan waaronder de skydivers controle
kunnen houden over hun vlucht. Daarbij wordt
ook rekening gehouden met de ventilatie van
de tunnel, die minimale invloed moet hebben
op het stromingsprofiel. Daarnaast dient de
energie die benodigd is te worden geminimaliseerd.
INITIËEL PLAN
In eerste instantie was een eenvoudige geometrie ontworpen. Alvorens het ontwerp te
optimaliseren is een studie gedaan van deze
uitgangspositie. Hierbij zijn het verloop van de
snelheden, drukken en het energiegebruik in de
tunnel onderzocht.
Vanwege vertrouwelijkheid kan niet alles
worden getoond; getoond wordt enkel de
skydivesectie. Bij het eerste ontwerp blijken
grote verschillen op te treden in de snelheden
in de skydivesectie (zie figuur 2), zowel over
de doorsnede als over de tijd (turbulentie).
Hierdoor zal het voor de skydivers lastig zijn
de vlucht te controleren. Daarnaast bleek door
de verstoringen in de stroming het energiegebruik van de tunnel relatief hoog te zijn. Om de
-Figuur 1- Overzicht van de skydivetunnel met de
verschillende onderdelen
beoogde 75 m/s te halen heeft de ventilator ca.
3 MW vermogen nodig.
ONTWERP NEEMT EEN
VLUCHT
In een aantal iteraties is de aerodynamica van
de tunnel geoptimaliseerd, door de vorm en
het verloop van de doorsnede aan te passen
TVVL Magazine | 07/08 | 2015 SIMULATIE
23-7-2015 11:28:13