Aktuelles zur Forschung
Messung des Raumklimas durch Schallfeldanalyse
In diesem Projekt wird die Technik der akustische Laufzeit-Tomographie (ATOM) entwickelt, um die nicht-invasive thermische Verteilung eines Raumes mit der Fähigkeit zur Messung einer schnellen Temperaturänderung zu erhalten. Anschließend können die ATOM-Temperaturen als Eingangsdaten für die thermische Behaglichkeitsanalyse eines Büros verwendet werden.
Eines der Hauptkriterien für den thermischen Behaglichkeiten der Bewohner ist die Lufttemperatur, die effektiv angepasst werden muss. Zu diesem Zweck muss die Lufttemperaturverteilung im gesamten Raum bestimmt werden. Bei herkömmlichen Methoden werden Thermistoren weitgehend dadurch eingesetzt, dass sie physisch an getrennten Stellen des Raumklimas angebracht werden. Sie liefern jedoch die lokale Temperatur anstelle der Temperaturverteilung im gesamten Raum einschließlich der Bewohnerzone. Außerdem haben die Thermistoren Kontakt mit der Messumgebung, so dass sie durch ihre eigene Existenz die Temperatur und die Strömung beeinflussen können.
Es wäre daher eine effektive Entwicklung einer neuen Messmethode, die das erwähnte Unzulängliche der herkömmlichen Sensoren überwinden kann. In diesem Zusammenhang wird die akustische Laufzeittomographie (ATOM) als Lösung in Betracht gezogen. Durch den Einsatz der ATOM-Technik können nicht nur viel mehr Datenpunkte pro Sensor erzeugt werden, sondern es werden auch berührungslose und zerstörungsfreie Messungen ermöglicht.
Prinzipiell nutzt die ATOM-Technik die Abhängigkeit der Schallgeschwindigkeit von der Lufttemperatur und der Strömungsgeschwindigkeit im Medium. Die mittlere Schallgeschwindigkeit entlang der Ausbreitungswege kann durch Laufzeitabschätzung eines definierten akustischen Signals zwischen den Wandlern bestimmt werden. Zur Diskretisierung der Temperatur wird der tomographische Bereich in volumetrische Gitterzellen, so genannte Voxel, unterteilt. Anschließend kann die räumliche Verteilung der Temperatur innerhalb jedes Voxels durch Anwendung eines geeigneten tomographischen Rekonstruktionsalgorithmus bestimmt werden.
In diesem Projekt wird die akustische Laufzeit-Tomographie entwickelt, um die nicht-invasive thermische Verteilung eines Raumes mit der Fähigkeit zur Messung einer schnellen Temperaturänderung zu erhalten. Anschließend können die ATOM-Temperaturen als Eingangsdaten für die thermische Behaglichkeitsanalyse eines Büros verwendet werden.
Fördermittelgeber:
Thüringer Graduiertenförderung
Projektlaufzeit:
04/2018 - 03/2021
Ansprechpartner:
Najmeh Sadat Dokhanchi M.Sc.
Tel. +49(0)36 43/58 44 59