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MixedAir (Buildings Library) について

Last updated at Posted at 2024-05-08

ModelicaのBuildingsライブラリv10.0.0の特定のライブラリ(MixedAir)について主にその構造を整理したので,覚書きとして共有する.Buildingsライブラリ自体の概要および導入方法については,Modelica Building Libraryの紹介スライドを参照.

モデルの概要

MixedAirは,Buildings.ThermalZones.Detailed.MixedAirに配置されており,部屋の空気が完全に混合されたモデルである.部屋の空気と熱伝導・熱伝達・ふく射(赤外線・日射)により熱交換される.
モデルの実装内容については一部旧バージョンの内容になっているが,Wetter et al.を参照.

パラメータ概要

MixedAirを使用する際に定義が必要なパラメータの概要を記す.リスト形式でパラメータを列挙した後,クラス図形式で構造とともにパラメータを示す.

リスト形式

General.Parameters

パラメータ 説明 定義クラス
datConExt 窓のない外装のパラメータ ConstructionRecords
datConExtWin 窓のある外装のパラメータ ConstructionRecords
datConPar 空間内の間仕切りのパラメータ ConstructionRecords
datConBou 空間外との境界構造体のパラメータ ConstructionRecords
surBou 熱伝導が空間外でモデル化される不透明面のパラメータ ConstructionRecords
dummyCon 定義不要 ConstructionRecords
dummyGlaSys 定義不要 ConstructionRecords
AFlo 部屋面積 RoomHeatMassBalance
hRoo 部屋高さ RoomHeatMassBalance
linearizeRadiation ふく射強度を線形化するかどうか RoomHeatMassBalance
air 定義不要(熱・質量保存モデル) RoomHeatMassBalance

General.Exterior construction

パラメータ 説明 定義クラス
nConExt 窓のない外装の数 ConstructionNumbers
nConExtWin 窓のある外装の数 ConstructionNumbers

General.Partition construction

パラメータ 説明 定義クラス
nConPar 空間内の間仕切りの数 ConstructionNumbers

General.Boundary construction

パラメータ 説明 定義クラス
nConBou 空間外との境界構造体の数 ConstructionNumbers
nSurBou 熱伝導が空間外でモデル化される不透明面の数 ConstructionNumbers

General.Convective heat transfer

パラメータ 説明 定義クラス
intConMod 室内側の熱伝達方式 RoomHeatMassBalance
hIntFixed 室内側の熱伝達率 RoomHeatMassBalance
extConMod 室外側の熱伝達方式 RoomHeatMassBalance
hExtFixed 室外側の熱伝達率 RoomHeatMassBalance

General.Nominal condition

パラメータ 説明 定義クラス
m_flow_nominal ノミナル質量流量 RoomHeatMassBalance

General.Ports

パラメータ 説明 定義クラス
use_C_flow 部屋への微量物質の流出入を有効にするかどうか MixedAir

Dynamics.Glazing system

パラメータ 説明 定義クラス
steadyStateWindow 窓に熱容量を追加するかどうか RoomHeatMassBalance

Dynamics.Zone air

パラメータ 説明 定義クラス
energyDynamics エネルギーバランス MixedAir
mSenFac 空気量の顕熱質量をスケーリングするための係数 MixedAir

クラス図形式

以降,クラス図の記法はModelica Fluid ライブラリ解説資料に則っている.
MixedAirParameterOnly_save.png

パラメータの詳細

次に,入力する際に迷いそうなパラメータをピックアップして詳細を説明する.

ParameterConstruction

ConstructionRecordsで定義された構造体関連のパラメータのうち,datConExt,datConPar,datConBouの3つのパラメータがParameterConstruction型である.そのParameterConstructionの構造を次図に示す.

MixedAir.png

このように,PartialParameterConstructionまでで構造体の属性が,さらにlayersパラメータにて伝熱に関わる内部属性が層別に定義されている.
各パラメータを説明のために図示する.
まず,PartialParameterConstructionまでのパラメータは次のようになっている.

Modelica Memo.png

次に,OpaqueConstructions.Generic(layers)のパラメータは次のようになっている.

Modelica Memo (2).png

なお,Materialのパラメータについては図示を省略する.

ParameterConstructionWithWindow

ConstructionRecordsで定義された構造体関連のパラメータのうち,datConExtWinParameterConstructionWithWindow型である.そのParameterConstructionWithWindowの構造を次図に示す.

MixedAir.png

ParameterConstructionWithWindowのパラメータの一部を図示すると次のようになっている.

Modelica Memo (4).png

なお,OverhangについてはOverhangSideFinsについてはSideFinsを参照.

OpaqueSurface

ConstructionRecordsで定義された構造体関連のパラメータのうち,surBouの3つのパラメータがOpaqueSurface型である.そのOpaqueSurfaceの構造を次図に示す.PartialParameterConstructionよりパラメータが少ないので,説明を省略する.

MixedAir.png

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