Zpět k online manuálům

Je tato stránka užitečná?

69x

005724

11.7.2024

Vybrat manuál

Přehled

Úvod

Teorie

Vstupní údaje

Výpočet

Výsledky

Propustné plochy

V programu RWIND 3 Pro je možné použít propustnost plochy. Stručnou teorii o propustnosti lze najít v kapitole Propustnost. V programu RWIND 3 Pro je propustnost modelována pomocí okrajové podmínky, předepsané tlakové ztráty na definovaných plochách. Tlaková ztráta (tlakový gradient) je dána rovnicí:

∆ p = - (D μ U + \frac{1}{2} I ρ {|\begin{matrix} U \end{matrix}|}^{2}) \cdot L

Δp[Pa]	Pressure drop
μ[Pa.s]	Dynamic viscosity of the fluid
U[m/s]	Velocity of the fluid
D[1/m²]	Darcy coefficient
I[1/m]	Inertial coefficient
ρ[kg/m³]	Density of the fluid
L[m]	Permeable media length in the flow direction

Tlaková ztráta

kde součinitele D a I jsou definovány jako:

I = \frac{C_{F}}{\sqrt{α}}

C_F[-]	Forchheimer parameter
α[m²]	Permeability

Součinitel setrvačnosti

D = \frac{1}{α}

α[m²]

Permeability

Darcyho součinitel

V modelech propustných prostředí, které popisujeme v kapitole Propustnost, se přidá zdrojový člen na pravou stranu N‑S rovnic v těžišti buněk, kde má být řešena propustnost. Protože RWIND 3 Pro řeší pouze propustné plochy (tzn. relativně tenké prvky), modeluje se propustnost zatím pomocí cyklické okrajové podmínky (porousBafflePressure), která předepisuje tlakový gradient na vybraných prvcích (záplata). Další podrobnosti najdete v příručce OpenFOAM. Jedná se o výpočetně jednoduchý model a v krátkém čase lze dosáhnout zajímavých výsledků. Má to ovšem svá omezení, například použití modelu pro velkou tlakovou ztrátu nemusí vést ke konvergenci a výsledkům.

Podrobnější informace o modelu propustnosti (porousBafflePressure) najdete v OpenFOAM-4.1.

Propustnost a oblasti

V programu RWIND 3 Pro je propustnost přiřazena vybraným oblastem jako vlastnost materiálu, viz obrázek níže.

Zóny a propustnost

V dialogu "Upravit oblast" v sekci "Materiál" klikněte na "Vytvořit nový materiál..." nebo "Upravit materiál...". Otevře se dialog s parametry propustnosti.

Úprava Materiálu, Propustnost

Zde je třeba zadat součinitele propustnosti D, I a délku (tloušťku) propustné plochy L. Úvod do odvození a získání těchto součinitelů byl popsán v kapitole Propustnost. Další nápady a přístupy k odvození součinitelů najdete také zde: Darcy-Forchheimerova kalkulačka Jeden ze způsobů, jak získat součinitel a modelovat propustnost, je popsán v článku databáze znalostí na webových stránkách společnosti Dlubal Software.

KB | Použití funkce propustných ploch v programu RWIND Pro

Po nastavení všech součinitelů a přiřazení oblastí plochám je model s propustnými plochami připraven k výpočtu.

Tip

Při nastavování součinitelů D a I je důležité mít na paměti jejich fyzikální interpretaci. Součinitel D ovlivňuje význam třecích (viskózních) sil, zatímco součinitel I ovlivňuje význam setrvačných sil při rychlosti proudění při průchodu propustnou plochou.

Důležité

Výpočet s propustností plochy lze provést pouze na zjednodušených modelech. Síť shrink-wrapping zajišťuje geometricky správnou síť bez otevřených objemů. Pokud je zjednodušení modelu deaktivováno, vygenerovaná objemová síť může mít nízkou kvalitu a výsledky mohou být nesprávné. Zde je důležité zdůraznit, že zjednodušený model s propustnými plochami a bez nich se výrazně liší, viz , model s propustnými plochami v tomto případě tvoří model otevřeného objemu, který pak vede k větší objemové síti než ke stejnému modelu bez nich.

Vizualizace ukazuje dvě varianty sítě modelu, jednu s porézní plochou a druhou bez ní

Síť modelu s propustnou plochou a bez ní

Důležité

Současný model propustnosti (OpenFOAM, porousBafflePressure) je funkční pro relativně jednoduché propustné plochy (např. drátěné sítě, žaluzie, přepážky atd.), tj. jednoduché tvary definované sadou stejně orientovaných trojúhelníků. pokud pro celou budovu použijeme propustné plochy (například model "Eiffelova věž" z vedoucího projektu), pak bude výpočet s největší pravděpodobností nestabilní, výsledky budou nesprávné nebo výpočet nebude vůbec fungovat.

Pole rychlostí, Propustné povrchy

Nadřazená kapitola

Importované modely