Implementace Fialova termofyziologického modelu tepelného komfortu v Matlabu

Implementation of the Fiala thermophysiological model of thermal comfort in the Matlab

conference proceedings

cs

Článek představuje implementaci Fialova termofyziologického modelu tepelného komfortu, který je vhodný pro vyhodnocení vlivů dynamického a nehomogenního prostředí (např. kabiny dopravních prostředků). V současné době patří Fialův model mezi nejpokročilejší v oblasti přenosu tepla vně i uvnitř člověka. Model také umožnuje predikovat dynamický tepelný pocit (index DTS) a jeho originální verze byla s úpravami převzata do komerčních programů zabývající se přenosem tepla jako např. RadTherm či Theseus-FE. Implementovali jsme Fialův model do Matlabu a otestovali na experimentálních datech dostupných v odborné literatuře. Matematický popis modelu vychází z parciálních diferenciálních rovnic popisující časově proměnné 1D vedení tepla v živých tkáních. Soustava těchto rovnic byla řešena numericky metodou konečných diferencí a to Crank-Nicolsonovým schématem.

Článek představuje implementaci Fialova termofyziologického modelu tepelného komfortu, který je vhodný pro vyhodnocení vlivů dynamického a nehomogenního prostředí (např. kabiny dopravních prostředků). V současné době patří Fialův model mezi nejpokročilejší v oblasti přenosu tepla vně i uvnitř člověka. Model také umožnuje predikovat dynamický tepelný pocit (index DTS) a jeho originální verze byla s úpravami převzata do komerčních programů zabývající se přenosem tepla jako např. RadTherm či Theseus-FE. Implementovali jsme Fialův model do Matlabu a otestovali na experimentálních datech dostupných v odborné literatuře. Matematický popis modelu vychází z parciálních diferenciálních rovnic popisující časově proměnné 1D vedení tepla v živých tkáních. Soustava těchto rovnic byla řešena numericky metodou konečných diferencí a to Crank-Nicolsonovým schématem.

The paper presents an implementation of the Fiala thermophysiological model of human thermal comfort, which is designed for the non-uniform and transient environments, e.g. transport vehicle cabins. Nowadays Fiala model belongs to the most advanced models in the field of the human thermophysiology; moreover the model is able to predict dynamical thermal sensation (index DTS). The original Fiala model was re-implemented with some modifications into commercial software as Theseus-FE or RadTherm. We implemented the Fiala model in Matlab and we verified the model on the experimental data based on the literature survey. A mathematical background of the model is formed by the set of partial differential equations describing unsteady 1D heat transfer in living tissues. The set of equations was solved by the finite difference metohod using Crank-Nicolson scheme.

tepelný komfort, Fialův model, Matlab

Thermal comfort, Fiala model, Matlab

06.11.2014

IBPSA-CZ

Praha

978-80-260-7209-6

Simulace budov a techniky prostředí 8. národní konference s mezinárodní účastí

65–69

5