ONE. Simulations. rekenen aan de toekomst. Algemeen. Luchtstromen Vloeistofstromen Product ontwikkeling. Stromingsleer.

Transcriptie

1 Stromingsleer Algemeen ONE Simulations Luchtstromen Vloeistofstromen Product ontwikkeling Rookverspreiding Thermische belasting Evacuatie rekenen aan de toekomst Binnenklimaat Buitenklimaat Vervuiling Systeem optimalisatie prestatie Efficiëntie Milieu

2 ONE Simulations Een greep uit onze projecten: Referentie Dienst Justitiële Inrichtingen HC PS Ontwikkelingsbedrijf Rotterdam IKEA Spacegroup Arup Rotary EEI corporation Kuzu group Samsung Kentz-Voltas Project P.I. Nieuwegein Westflank VUmc De Strip Two level store on pillars Kinaxixi Douglass Village Shopping Centre Riverside Place Sunlife Financial Phillipine Headquarters Park Vadi Al Salam Tunnel Medical and Research Centre Sidra Locatie Nieuwegein, Nederland Amsterdam, Nederland Rotterdam, Nederland Internationaal Luanda, Angola Cork, Ierland Kendal, Groot Brittannië Manilla, Filipijnen Ankara, Turkije Abu Dhabi, V.A.E. Doha, Qatar ONE Simulations BV Schipholweg XC Leiden The Netherlands T: +31 (0) F: +31 (0) E: W:

3 Wat is ONE Simulations? ONE Simulations is een onafhankelijk ingenieursbureau gespecialiseerd in geavanceerde simulaties toegepast in de stromingsleer, brandveiligheid, milieu en energie. Onze expertise omvat het opzetten van een realistische simulatie die past bij de vraagstelling van de opdrachtgever. Gestreefd wordt naar een juiste balans tussen het benodigd detail en de (reken)kosten. Bovendien dragen wij zorg voor een grondige analyse en een heldere vertaling van de resultaten. ONE Simulations heeft als doel het toegankelijk maken van geavanceerde simulaties voor een brede doelgroep. Waarom simuleren? Simulaties geven het verband weer tussen oorzaak en gevolg. Het biedt de mogelijkheid om specifieke situaties na te bootsen in een goed gecontroleerde omgeving. De verkregen informatie ondersteunt het ontwikkelings- en beoordelingsproces van een nieuw of bestaand ontwerp. Meestal worden simulaties toegepast in complexe situaties waarbij het resultaat afhankelijk is van vele factoren en handberekeningen niet langer toereikend zijn. Met simulaties kunnen eenvoudig vele verschillende varianten worden onderzocht tegen relatief weinig kosten. Wat biedt ONE Simulations? Wij hebben de software, hardware en expertise om betrouwbare simulaties uit te voeren zodat u kunt beschikken over simulaties zonder grote investeringen te hoeven doen. Wij zijn onafhankelijk en kunnen ons snel in uw vraagstelling verdiepen. U kunt onze simulaties inzetten om uw eigen ideeën door te rekenen, maar wij denken ook graag met u mee. De simulatieresultaten kunnen op tal van manieren worden aangeboden, variërend van losse plaatjes en filmpjes tot een uitgebreid onderzoeksrapport inclusief presentatie. De combinatie van onze simulatie-expertise en uw productexpertise leidt tot betrouwbare en waardevolle resultaten. Vaak verschaffen onze simulaties nieuwe inzichten in uw eigen product. Milieu Stromingsleer Algemeen

4 Met stromingsleer heeft ieder mens dagelijks te maken. Of het nu gaat om tegenwind op de fiets, de boeggolf van een boot of de stuwkracht van een turbinemotor, overal komt stromingsleer bij kijken. De stroming van vloeistoffen en gassen is afhankelijk van vele factoren, waaronder snelheid, druk, temperatuur, dichtheid, viscositeit en objectvormen. De relaties tussen deze factoren en het effect op de stroming maken het berekenen zeer complex. Om toch in staat te zijn deze berekeningen uit te voeren, worden dan ook computersimulaties ingezet. Naast het weten hoe het simulatiepakket te gebruiken, moet er kennis zijn van de achterliggende theorie en de toegepaste numerieke oplosmethode. Stroming door kleppen, leidingen, schachten door ventilatoren, pompen, turbines door warmtewisselaars om gebouwen, auto s, vliegtuigen uit roosters Zie de website voor meer toepassingen Voorbeeld 2: Onderzoek naar het optreden van het Coandă-effect bij een speciaal type plafondrooster. De minimaal vereiste inblaassnelheid om het Coandă-effect te behouden is bepaald. Milieu De uitkomsten van onze simulaties kunnen gebruikt worden om uw product te optimaliseren. Gevonden relaties en optredende effecten kunnen los van elkaar worden geanalyseerd waardoor meer inzicht wordt verkregen dan bij testopstellingen. De combinatie van uw productexpertise en onze simulatie-expertise leidt tot betrouwbare en waardevolle resultaten. De analyse kan gezamenlijk gebeuren, dit levert vaak nieuwe inzichten in uw eigen product op. Het spreekt voor zich dat wij zorgvuldig met uw bedrijfsinformatie omgaan, eventueel vastgelegd in een nondisclosure-agreement. Wij hebben onder andere meegewerkt aan de optimalisatie van roosters, ventilatoren, sprinklers, transportboxen en kleppen. ONE Simulations heeft zich in dit vakgebied gespecialiseerd en is in staat om betrouwbare Computational Fluid Dynamics (CFD) simulaties te realiseren. Met de simulaties wordt de stroming door of in de omgeving van uw product/object inzichtelijk gemaakt. Het is hierbij mogelijk om diverse processen op te nemen in de simulatie, zoals chemische reacties (bijvoorbeeld verbranding), warmteoverdracht, faseovergangen, stralingseffecten en veel meer. Een CFD simulatie is eigenlijk een virtuele testkamer, waarmee u uw product kan testen voordat het daadwerkelijk gebouwd is. Zo bespaart u testkosten en kosten voor het maken van prototypes. Voorbeeld 1: Analyse van de luchtverplaatsing door de waaier van een centrifugaal ventilator door middel van CFD simulaties. De waaier en behuizing zijn nauwkeurig nagebootst om een realistische luchtstroom door de ventilator te verkrijgen. Stromingsleer Toepassingen Stromingsleer

5 Met stromingsleer heeft ieder mens dagelijks te maken. Of het nu gaat om tegenwind op de fiets, de boeggolf van een boot of de stuwkracht van een turbinemotor, overal komt stromingsleer bij kijken. De stroming van vloeistoffen en gassen is afhankelijk van vele factoren, waaronder snelheid, druk, temperatuur, dichtheid, viscositeit en objectvormen. De relaties tussen deze factoren en het effect op de stroming maken het berekenen zeer complex. Om toch in staat te zijn deze berekeningen uit te voeren, worden dan ook computersimulaties ingezet. Naast het weten hoe het simulatiepakket te gebruiken, moet er kennis zijn van de achterliggende theorie en de toegepaste numerieke oplosmethode. Stroming door kleppen, leidingen, schachten door ventilatoren, pompen, turbines door warmtewisselaars om gebouwen, auto s, vliegtuigen uit roosters Zie de website voor meer toepassingen Voorbeeld 2: Onderzoek naar het optreden van het Coandă-effect bij een speciaal type plafondrooster. De minimaal vereiste inblaassnelheid om het Coandă-effect te behouden is bepaald. Milieu De uitkomsten van onze simulaties kunnen gebruikt worden om uw product te optimaliseren. Gevonden relaties en optredende effecten kunnen los van elkaar worden geanalyseerd waardoor meer inzicht wordt verkregen dan bij testopstellingen. De combinatie van uw productexpertise en onze simulatie-expertise leidt tot betrouwbare en waardevolle resultaten. De analyse kan gezamenlijk gebeuren, dit levert vaak nieuwe inzichten in uw eigen product op. Het spreekt voor zich dat wij zorgvuldig met uw bedrijfsinformatie omgaan, eventueel vastgelegd in een nondisclosure-agreement. Wij hebben onder andere meegewerkt aan de optimalisatie van roosters, ventilatoren, sprinklers, transportboxen en kleppen. ONE Simulations heeft zich in dit vakgebied gespecialiseerd en is in staat om betrouwbare Computational Fluid Dynamics (CFD) simulaties te realiseren. Met de simulaties wordt de stroming door of in de omgeving van uw product/object inzichtelijk gemaakt. Het is hierbij mogelijk om diverse processen op te nemen in de simulatie, zoals chemische reacties (bijvoorbeeld verbranding), warmteoverdracht, faseovergangen, stralingseffecten en veel meer. Een CFD simulatie is eigenlijk een virtuele testkamer, waarmee u uw product kan testen voordat het daadwerkelijk gebouwd is. Zo bespaart u testkosten en kosten voor het maken van prototypes. Voorbeeld 1: Analyse van de luchtverplaatsing door de waaier van een centrifugaal ventilator door middel van CFD simulaties. De waaier en behuizing zijn nauwkeurig nagebootst om een realistische luchtstroom door de ventilator te verkrijgen. Stromingsleer Toepassingen Stromingsleer

6 Toepassingen Gelukkig hebben we er niet elke dag mee te maken, maar als ergens een brand uitbreekt kunnen de gevolgen groot zijn voor mens en omgeving. Zo zorgt rook voor desoriëntatie door beperking van zicht, de giftige gassen tasten het zenuwstelsel aan en hoge temperaturen leiden veelal tot brandwonden en kunnen constructies beschadigen of verzwakken. Om de gevolgen te beperken moet aan strenge brandveiligheidseisen worden voldaan die omschreven zijn in prestatienormen. De brand zelf en de systemen eromheen zijn zeer complex en moeilijk voorspelbaar. Computersimulaties bieden de mogelijkheid om dit inzichtelijk te maken. Zie de website voor meer toepassingen Voorbeeld 2: Optimalisatie van de evacuatietijd van een warenhuis. Knelpunten zijn geoptimaliseerd om tot een zo veilig mogelijk ontwerp te komen. Milieu Bij bouwvormen en functies die afwijken, moeten aangepaste brandveiligheidsconcepten worden ontworpen om een gelijkwaardig veiligheidsniveau, als beoogd in de geldende regelgeving, te behalen. Deze concepten worden vaak door brandveiligheidsadviseurs ontworpen. Simulaties maken de prestatie van het ontwerp inzichtelijk, de resultaten kunnen gebruikt worden om ontwerpkeuzen te onderbouwen en gelijkwaardigheid aan te tonen. Parameters zoals de beschikbare evacuatietijd, mogelijkheid tot repressieve inzet brandweer, lokale temperatuur ter hoogte van constructie of installatiecomponenten en flash-over kunnen worden berekend. Vooral de combinatie van een brandsimulatie en een evacuatiesimulatie geeft inzicht in het behaalde brandveiligheidniveau van een gebouw. ONE Simulations heeft een ruime ervaring op het gebied van brandsimulaties en is bekend met vele (inter)nationale normen. Afhankelijk van uw vraag voeren wij een passend brandveiligheidsonderzoek uit. Zo bieden wij simulaties aan van relatief eenvoudige pluimberekeningen (vultijden model) tot zeer geavanceerde brandsimulaties, daarbij maken wij gebruik van handberekeningen, zonemodellen, CFD simulaties en door ons zelf geprogrammeerde software. Alle van invloed zijnde aspecten kunnen worden meegenomen in de simulatie, zoals chemische reacties, straling, blussing door blusgassen, conventionele sprinklers en hoge druk watermist systemen. Naast brandsimulaties voeren wij ook evacuatiesimulaties uit waarmee het vluchtgedrag wordt voorspeld, desgewenst afhankelijk van factoren als zichtlengte, samenstelling rookgassen, evacuatieborden en hulpdiensten. Simulaties geven niet alleen inzicht in gevolgen maar ook in oorzaken. Rookverspreiding Concentraties van giftige gassen Thermische belasting Blussing door sprinklers Branduitbreiding/overslag Mogelijkheid tot vluchten Evacuatie van personen Voorbeeld 1: Toetsing van het ventilatiesysteem van een parkeergarage. Door middel van CFD simulaties kan gelijkwaardigheid aan het bouwbesluit worden aangetoond.

7 Toepassingen Gelukkig hebben we er niet elke dag mee te maken, maar als ergens een brand uitbreekt kunnen de gevolgen groot zijn voor mens en omgeving. Zo zorgt rook voor desoriëntatie door beperking van zicht, de giftige gassen tasten het zenuwstelsel aan en hoge temperaturen leiden veelal tot brandwonden en kunnen constructies beschadigen of verzwakken. Om de gevolgen te beperken moet aan strenge brandveiligheidseisen worden voldaan die omschreven zijn in prestatienormen. De brand zelf en de systemen eromheen zijn zeer complex en moeilijk voorspelbaar. Computersimulaties bieden de mogelijkheid om dit inzichtelijk te maken. Zie de website voor meer toepassingen Voorbeeld 2: Optimalisatie van de evacuatietijd van een warenhuis. Knelpunten zijn geoptimaliseerd om tot een zo veilig mogelijk ontwerp te komen. Milieu Bij bouwvormen en functies die afwijken, moeten aangepaste brandveiligheidsconcepten worden ontworpen om een gelijkwaardig veiligheidsniveau, als beoogd in de geldende regelgeving, te behalen. Deze concepten worden vaak door brandveiligheidsadviseurs ontworpen. Simulaties maken de prestatie van het ontwerp inzichtelijk, de resultaten kunnen gebruikt worden om ontwerpkeuzen te onderbouwen en gelijkwaardigheid aan te tonen. Parameters zoals de beschikbare evacuatietijd, mogelijkheid tot repressieve inzet brandweer, lokale temperatuur ter hoogte van constructie of installatiecomponenten en flash-over kunnen worden berekend. Vooral de combinatie van een brandsimulatie en een evacuatiesimulatie geeft inzicht in het behaalde brandveiligheidniveau van een gebouw. ONE Simulations heeft een ruime ervaring op het gebied van brandsimulaties en is bekend met vele (inter)nationale normen. Afhankelijk van uw vraag voeren wij een passend brandveiligheidsonderzoek uit. Zo bieden wij simulaties aan van relatief eenvoudige pluimberekeningen (vultijden model) tot zeer geavanceerde brandsimulaties, daarbij maken wij gebruik van handberekeningen, zonemodellen, CFD simulaties en door ons zelf geprogrammeerde software. Alle van invloed zijnde aspecten kunnen worden meegenomen in de simulatie, zoals chemische reacties, straling, blussing door blusgassen, conventionele sprinklers en hoge druk watermist systemen. Naast brandsimulaties voeren wij ook evacuatiesimulaties uit waarmee het vluchtgedrag wordt voorspeld, desgewenst afhankelijk van factoren als zichtlengte, samenstelling rookgassen, evacuatieborden en hulpdiensten. Simulaties geven niet alleen inzicht in gevolgen maar ook in oorzaken. Rookverspreiding Concentraties van giftige gassen Thermische belasting Blussing door sprinklers Branduitbreiding/overslag Mogelijkheid tot vluchten Evacuatie van personen Voorbeeld 1: Toetsing van het ventilatiesysteem van een parkeergarage. Door middel van CFD simulaties kan gelijkwaardigheid aan het bouwbesluit worden aangetoond.

8 Milieu Voor de kwaliteit van leven en de productiviteit bij werk is een goed leefmilieu van essentieel belang. Het leefmilieu van de mens wordt bepaald door alle externe omstandigheden die van invloed zijn op het welzijn. Denk hierbij bijvoorbeeld aan het thermisch comfort, geluid-, licht- en luchtkwaliteit. Veel van deze factoren worden beïnvloed door bijvoorbeeld installaties of constructies. Zo zorgt een klimaatbeheerssysteem voor het binnenklimaat in gebouwen, kunnen hoge gebouwen leiden tot een slecht windklimaat en kan een schoorsteen van een fabriek de luchtkwaliteit beïnvloeden. Simulaties zijn het gereedschap om inzicht te verschaffen in de parameters die het leefmilieu van de mens bepalen. ONE Simulations heeft kennis van leefmilieustudies, de achterliggende theorie en ruime ervaring in het opzetten van dergelijke simulaties. Ook hierbij bieden simulaties de mogelijkheid om de verschillende parameters die van invloed zijn los van elkaar te analyseren. Het binnenklimaat kan nauwkeurig worden nagebootst rekening houdend met factoren zoals zonnestraling, wandopbouw en klimaatbeheerssysteem. Zo kan het worden gewaardeerd met bijvoorbeeld de methodiek omschreven in de internationale norm NEN-EN-ISO Bij het buitenklimaat worden simulaties uitgevoerd voor onderzoek naar de effecten van onder andere wind, regen, zonnestraling en vervuiling. In de Nederlandse norm NEN 8100 wordt een methodiek omschreven hoe met behulp van CFD simulaties het windklimaat kan worden beoordeeld. De virtuele omgeving in een simulatie is een goed alternatief voor het gebruik van klimaatkamers en windtunnels. Wet en regelgeving stellen hoge eisen aan het binnen- en buitenmilieu. Simulaties kunnen de behaalde prestatie inzichtelijk maken en bepalen of aan de wetgeving wordt voldaan. Zo kan een fijnstofanalyse worden uitgevoerd nabij een tunneluitrit, of de juiste werking van een klimaatbeheerssysteem in een complexe situatie worden aangetoond. Naast de waardering van het leefmilieu, voeren wij ook onderzoeken uit naar installatiecomponenten om beter, efficiënter en duurzamer het leefmilieu te reguleren. Vooral in situaties waarbij de standaard rekenregels niet toereikend zijn, is dit een mogelijkheid om uw klimaatbeheerssysteem en componenten al in de ontwerpfase te toetsen. Simulaties dragen bij het binnen- en buitenmilieu te verbeteren en daarmee de leefkwaliteit van mensen te verhogen.

9 Toepassingen Binnenklimaat Buitenklimaat Alternatief klimaatkamer/windtunnel Windhinder Atria Regen, wind, zonnestraling Luchtvochtigheid Verspreiding van vervuiling Voorbeeld 1: Simulatie van wind in de bebouwde omgeving. Locaties worden getoond waar de lucht door de vorm van de gebouwen wordt versneld. Bovendien kan de verspreiding van vervuiling worden bepaald. Zie de website voor meer toepassingen Voorbeeld 2: Onderzoek naar het binnenklimaat van een kantoorvertrek. Bepaling van het thermisch comfort en de lichtopbrengst op de werkplek. Milieu

10 Duurzaamheid, het beperken van de energieconsumptie en het optimaliseren van energieopwekking zijn onderwerpen die van groot belang zijn voor de toekomst van onze samenleving. In alles om ons heen speelt energie een rol en de maatschappij zoals wij die kennen, kan onmogelijk functioneren zonder voldoende beschikbare energie. Vandaar is het essentieel om energie bewust te gebruiken en op te wekken. Door slim te ontwerpen en duurzame energiebronnen in te zetten kunnen we de belasting op het milieu beperken. Met simulaties kunnen verantwoorde ontwerpkeuzen worden gemaakt op basis van terugverdientijd en milieubelasting. ONE Simulations biedt simulaties die milieubelasting, energieverbruik en terugverdientijd inzichtelijk maken. Het voordeel van hoogwaardige simulaties is dat verbanden tussen de energiebehoefte en de verschillende interne en externe invloeden worden gelegd. Een voorbeeld is het effect van de wandconstructie op de koel- en warmtebehoefte in een woning. Door alternatieven naast elkaar te leggen kunnen de prestaties eenvoudig vergeleken worden en weloverwogen keuzes gemaakt. Simulaties kunnen van micro- tot macroschaal worden uitgevoerd, zoals het energieverbruik van een installatiecomponent tot dat van een gehele wijk. Vooral het combineren van verschillende typen simulaties kan leiden tot een optimaal eindresultaat. Op basis van de wet en regelgeving worden bedrijven gedwongen bewuster om te gaan met hun energieverbruik. Wij denken graag met u mee hoe een component, productieproces of gebouw energie efficiënter kan worden gemaakt. Wij beschikken over de middelen om met een hoog detailniveau in te zoomen op een korte periode, verbanden om te zetten in modellen, en zo een goede inschattingen te maken van het energiegebruik en de prestatie over een langere periode. ONE Simulations is op de hoogte van beoordelingsmethodieken als BREEAM en LEED, en kan de ondersteunende simulaties leveren om de certificering te verkrijgen. Samen zijn wij in staat een betere toekomst te bieden aan de volgende generatie.

11 Toepassingen Wandoptimalisatie prestatie Efficiëntie van componenten Terugverdientijd Warmteverlies Koellast Voorbeeld 1: Optimalisatie van de hoeveelheid warmte die binnendringt door het dak van een nieuw type woning. De hoeveelheid directe stralingsenergie is gereduceerd en warmteoverdracht door middel van convectie is verbeterd. Zie de website voor meer toepassingen Voorbeeld 2: verbruik van een woning. De eigenschappen van de wanden zijn geoptimaliseerd door middel van CFD simulaties. De uitkomsten zijn gebruikt als uitgangspunten voor de berekening van het energieverbruik over een jaar.

12 ONE Simulations ONE Simulations BV Schipholweg XC Leiden The Netherlands T: +31 (0) F: +31 (0) E: W: