Uživatel Story
V tomto příkladu spočítáme lokální tlaky, průměrované tlaky a parametrické studie pro předběžné posouzení pomocí přesnějších metod, jako je například URAN.
Tento příklad patří do skupiny 2 podle obr. 2.2 ve WTG-Merkblatt-M3:
- G2: Absolutní hodnoty s požadavky na střední přesnost. Oblast použití může zahrnovat parametry nebo předběžné studie, pokud se plánují pozdější výzkumy s vyšší přesností (např. zkouška ve větrném tunelu třídy G3).
- R2: Osamělé, všechny relevantní směry větru s dostatečně jemným směrovým rozlišením.
- Z2: Statistické střední hodnoty a směrodatné odchylky, pokud se jedná o stacionární procesy proudění, pro které postačuje statistické ověření kolísání s maximálním faktorem.
- S1: Statické účinky. Jsou dostačující pro znázornění statického modelu s nezbytnými mechanickými detaily, ale bez hmotových a tlumicích vlastností.
Rozměry příkladu jsou znázorněny na obrázku 1 a vstupní předpoklad je znázorněn v tabulce 1:
Tabulka 1: Vstupní údaje příkladu 3D krychle
| Parametry | Bitmapa | Hodnota | Jednotka |
|---|---|---|---|
| Základní rychlost větru | V | 10,13 | m/s |
| Výška střechy | h | 6 | m |
| Vodorovná kóta | α | 6 | m |
| Úhel střechy | θstřecha | 0 | Stupeň |
| Hustota vzduchu - RWIND | ρ ... | 1,25 | kg/m³ |
| Směry větru | θVítr | 0 | Stupeň |
| Turbulentní model - RWIND | RANS & URANS | - | - |
| Kinematická viskozita (rovnice 7:15, EN 1991-1-4) - RWIND | ν | 1,5×10⁻⁵ | m²/s |
| Pořadí schémat - RWIND | První a druhá | - | - |
| Požadovaná reziduální hodnota - RWIND | 10⁻⁴ | - | - |
| Typ rezidua - RWIND | Tlak | - | - |
| Minimální počet iterací - RWIND | 800 | - | - |
| Hraniční vrstva - RWIND | NL | 10 | - |
| Typ stěnové funkce - RWIND | Rozšířené/Smíšené | - | - |
Analýza citlivosti
V našem příkladu je analýza citlivosti znázorněna na obrázku 2. Výsledky celkových odporových sil jsou zkoumány pro čtyři různá čísla sítí. Nezávislost na síti je dosažena při 1,6 milionu buněk.
Výsledky
Diagram na obr. 3 ukazuje průběh průměrného a maximálního součinitele tlaku (Cp) podél zadaného místa na konstrukci a porovnává výsledky experimentu s numerickými simulacemi pomocí různých výpočetních modelů. Experimentální data zahrnují měření z terénní studie Silsoe FS a testy ve větrném tunelu (WT), zatímco simulace jsou prováděny na modelech RWIND RANS a RWIND URANS. Model URANS je dále rozdělen na průměrné a špičkové hodnoty pro komplexní analýzu chování aerodynamického tlaku.
Porovnání na obr. 4 má za cíl vyhodnotit přesnost simulačních modelů programu RWIND při replikaci experimentálních výsledků. Klíčové statistické metriky, jako je korelační součinitel (R) a součinitel determinace (R²), jsou prezentovány pro kvantifikaci shody mezi simulovanými a experimentálními daty, které nabízejí pohled na spolehlivost těchto modelů pro aerodynamickou analýzu. Diagonální referenční linie představuje dokonalou shodu mezi výsledky simulace a experimentu a blízkost datových bodů k této linii odráží přesnost každého modelu.
Model je k dispozici ke stažení zde:
