0
  • DE
  • EN
  • FR
  • Internationale Datenbank und Galerie für Ingenieurbauwerke

Anzeige

A Comparative Study of Explicit and Stable Time Integration Schemes for Heat Conduction in an Insulated Wall

Autor(en): ORCID
ORCID
ORCID
Medium: Fachartikel
Sprache(n): Englisch
Veröffentlicht in: Buildings, , n. 6, v. 12
Seite(n): 824
DOI: 10.3390/buildings12060824
Abstrakt:

Calculating heat transfer in building components is an important and nontrivial task. Thus, in this work, we extensively examined 13 numerical methods to solve the linear heat conduction equation in building walls. Eight of the used methods are recently invented explicit algorithms which are unconditionally stable. First, we performed verification tests in a 2D case by comparing them to analytical solutions, using equidistant and non-equidistant grids. Then we tested them on real-life applications in the case of one-layer (brick) and two-layer (brick and insulator) walls to determine how the errors depend on the real properties of the materials, the mesh type, and the time step size. We applied space-dependent boundary conditions on the brick side and time-dependent boundary conditions on the insulation side. The results show that the best algorithm is usually the original odd-even hopscotch method for uniform cases and the leapfrog-hopscotch algorithm for non-uniform cases.

Copyright: © 2022 by the authors; licensee MDPI, Basel, Switzerland.
Lizenz:

Dieses Werk wurde unter der Creative-Commons-Lizenz Namensnennung 4.0 International (CC-BY 4.0) veröffentlicht und darf unter den Lizenzbedinungen vervielfältigt, verbreitet, öffentlich zugänglich gemacht, sowie abgewandelt und bearbeitet werden. Dabei muss der Urheber bzw. Rechteinhaber genannt und die Lizenzbedingungen eingehalten werden.

  • Über diese
    Datenseite
  • Reference-ID
    10679566
  • Veröffentlicht am:
    17.06.2022
  • Geändert am:
    10.11.2022
 
Structurae kooperiert mit
International Association for Bridge and Structural Engineering (IABSE)
e-mosty Magazine
e-BrIM Magazine