Entwicklung eines geeigneten Simulationsmodells zur Berechnung des Strömungsfeldes und der Temperaturverteilung im klimatisierten Gehäuse einer Kirchenorgel

开发合适的仿真模型来计算教堂管风琴空调外壳内的流场和温度分布

• 批准号: 81979265
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Stephan Pitsch
• 金额: --
• 依托单位: Hochschule Reutlingen
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Fellowships
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2007-12-31 至 2009-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/81979265?language=en
• 关键词: Entwicklung; eines; geeigneten; Simulationsmodells; zur

Bedingt durch das schnelle Aufheizen von Kirchen im Winter oder durch starke Sonneneinstrahlung im Sommer entsteht eine sehr ungleichmäßige Temperaturverteilung im Gehäuse von vielen Kirchenorgeln. Eine Orgel besteht in der Regel aus mehreren Werken (Einheiten aus jeweils 300-500 Orgelpfeifen), die sich in verschiedenen Höhen befinden. Die Pfeifen eines höher gelegenen Werkes stehen auf Grund thermischer Konvektion in einer wärmeren Umgebung als die Pfeifen eines tiefer gelegenen Werkes und klingen deshalb mit einer höheren Frequenz. Je nach Tiefe des Orgelgehäuses können solche Frequenzunterschiede auch zwischen vorderen und hinteren Pfeifen auftreten. Werden nun Pfeifen aus unterschiedlichen Temperaturbereichen gleichzeitig gespielt, entstehen auf Grund der Verstimmung Schwebungen im Gesamtklang, was bei Veranstaltungen wie z.B. Gottesdiensten oder Konzerten sehr störend ist. Eine Lösung für dieses Problem könnte ein Belüftungssystem sein, das eine gute Durchmischung der Temperaturschichten im Orgelgehäuse und damit eine gleichmäßigere Temperaturverteilung erzeugt. Da jede Orgel eine Einzelanfertigung ist und die räumlichen Gegebenheiten in der Regel völlig verschieden sind, sind zur Einstellung eines solchen Belüftungssystems zahlreiche Messungen notwendig, was einen erheblichen Zeit- und Kostenfaktor darstellt und für Orgelbauer sowie Kirchengemeinden nicht akzeptabel ist. Aus diesem Grund soll in dem seit Oktober 2008 laufenden Forschungsvorhaben an der Technischen Universität Stockholm ein geeignetes CFD (Computational Fluid Dynamics) Simulationsmodell entwickelt und anhand von bereits vorhandenen Messdaten überprüft werden, das zur Planung und Optimierung eines solchen Belüftungssystems verwendet werden kann.

在冬季或夏季，通过基尔兴的阳光照射，可以使建筑物内的温度降低。一个Orgel besteht in der Regel aus mehreren Werken（一个来自300-500 Orgelpfeifen的珠宝），这个在verdedenen Höhen befinden。Die Pfeifen eines höher gelegenen Werkes stehen auf Grund thermischer Konvektion in einer wärmeren Umgebung als die Pfeifen eines tiefer gelegenen Werkes und klingen deshalb mit einer höheren Frequenz.我在Orgelgehäuses的Tiefe上找到了Frequenzunterschede auch zwischen vorderen und hinteren Pfeifen auftreten。韦尔登从一个不寻常的温度环境中获得了巨大的成功，他在一般环境中的振动测试中获得了与z.B.一样的结果。上帝或音乐会都很重要。Eine Lösung für dieses Problem könnte ein Belüftungssystem sein，das eine gute Durchmischung der Temperaturschichten im Orgelgehäuse und damit eine gleichmäßigere Temperaturverteilung erzeugt. Da jede Orgel eine Einzelanfertigung ist und die räumlichen Gegebenheiten in der Regel völlig verzeden sind，sind zur Einstellung eines solchen Belüftungssystems zahlreiche Messungen notwendig，was einen erheblichen Zeit- und Kostenfaktor darstelt und für Orgelbauer sowie Kirchengemeinden nicht akzeptabel ist.从2008年10月开始，斯德哥尔摩工业大学的研究人员开始研究计算流体动力学（CFD）模拟模型，并将其应用于韦尔登的数据处理中，从而使规划和优化成为韦尔登系统的一部分。