In RWIND 3 Pro ist es möglich, Durchlässigkeit auf Flächen anzuwenden. Eine kurze Beschreibung der Theorie zur Durchlässigkeit findet sich im Kapitel Durchlässigkeit. In RWIND 3 Pro wird die Permeabilität über eine Randbedingung modelliert, also einen vorgeschriebenen Druckverlust an definierten Flächen. Der Druckverlust (Druckgradiente) wird durch Gl.
| Δp[Pa] | Druckverlust |
| μ [Pa.s] | Dynamische Viskosität des Fluids |
| U[m/s] | Geschwindigkeit des Fluids |
| D [1/m2 ] | Darcy-Koeffizient |
| ich [1/m] | Trägheitsbeiwert |
| ρ [kg/m3 ] | Dichte des Fluids |
| L[m] | Durchlässige Medienlänge in Strömungsrichtung |
mit die Koeffizienten D und I sind definiert als:
Bei den im Kapitel Durchlässigkeit vorgestellten Modellen mit durchlässigen Medien wird ein Quellterm auf der rechten Seite der N-S-Gleichungen im Schwerpunkt der Zellen ergänzt, in denen die Durchlässigkeit gelöst werden soll. Da RWIND 3 Pro nur durchlässige Flächen (also relativ dünne Elemente) löst, wird die Permeabilität bisher über eine zyklische Randbedingung (porousBafflePressure) modelliert, die den Druckgradienten an ausgewählten Elementen (Patch) vorschreibt. Weitere Details finden Sie im OpenFOAM-Handbuch. Dies ist ein rechnerisch einfaches Modell und es können interessante Ergebnisse in kurzer Berechnungszeit erzielt werden. Es hat jedoch seine Einschränkungen, da z. B. die Verwendung des Modells für hohen Druckverlust möglicherweise nicht zu Konvergenz und Ergebnissen führt.
Speziellere Informationen zum Durchlässigkeitsmodell (porousBafflePressure) finden Sie im OpenFOAM-4.1 manuell.
Durchlässigkeit und Zonen
In RWIND 3 Pro wird die Durchlässigkeit den ausgewählten Zonen als Materialeigenschaft zugewiesen, siehe Bild unten.
Klicken Sie im Dialog "Zone bearbeiten", Abschnitt "Material" auf "Neues Material anlegen..." bzw. "Material bearbeiten...". Es erscheint ein Dialog mit Durchlässigkeitsparametern.
Hier sind die Durchlässigkeitsbeiwerte D, I und die Länge der durchlässigen Fläche (Dicke) L zu definieren. Eine Einführung zur Ableitung und Berechnung dieser Beiwerte wurde im Kapitel Durchlässigkeit beschrieben. Weitere Ideen und Ansätze zur Herleitung der Koeffizienten finden Sie auch hier. Eine Möglichkeit, den Beiwert zu erhalten und die Durchlässigkeit zu modellieren, ist im Fachbeitrag auf der Dlubal-Website beschrieben. Nach der Einstellung aller Beiwerte und der Zuweisung der Zonen zu den Flächen ist das Modell mit durchlässigen Flächen bereit für die Berechnung.
