Um ein Finite-Volumen-Netz zu erzeugen, muss das Modell topologisch korrekt sein. In RWIND Simulation werden Modellgrenzen durch Dreiecke definiert und der Begriff "topologisch korrekt" bedeutet dann, dass diese Dreiecke ein geschlossenes Dreiecksnetz bilden müssen (d.h. jede Netzkante hat genau zwei angrenzende Dreiecke) und dass sich die Dreiecke nicht schneiden oder berühren dürfen, abgesehen von gemeinsamen Kanten. Tatsächlich ist die genaue Definition eines "topologisch korrekten" Modells komplizierter, aber wir wollen hier nicht auf alle Details eingehen.
Das Problem ist, dass CAD-Modelle in der Regel nicht topologisch korrekt sind - Dreiecke eines 3D-Objekts schneiden sich häufig mit Dreiecken eines anderen Objekts, die Modellgrenze ist nicht geschlossen usw. Die Vorverarbeitung solcher Modelle für die CFD-Analyse kann sehr umfangreich sein und 60-80% der Zeit eines Ingenieurs erfordern. Die Erleichterung dieser Arbeit war daher eines der Hauptziele bei der Entwicklung von RWIND Simulation, was durch die Implementierung des sogenannten vereinfachten Modells erreicht wurde. Tatsächlich stellt das vereinfachte Modell ein spezielles Netz dar, das das ursprüngliche Modell "einschweißt". Dieses Netz ist topologisch korrekt und kann daher als Modellgrenze für die Erzeugung eines 3D-Finite-Volumen-Netzes verwendet werden. Das vereinfachte Modell korrigiert automatisch die meisten Probleme, die andernfalls manuell behoben werden müssten. Dazu gehören:
- Modellvereinfachung (siehe Punkt 1 in Bild 2.1): Details, die für die gegebene Simulation nicht relevant sind und aufgrund unzureichend feiner Diskretisierung zu einer Instabilität der Berechnung führen könnten, werden vereinfacht.
- Schnitt der Dreiecke (siehe Punkt 2 in Bild 2.1)
- Offene Kanten und Flächen mit einer Dicke von Null (siehe Punkt 3 in Bild 2.1)
- Verschließen von Öffnungen, um zu verhindern, dass Luft in das Innere des Gebäudes strömt (siehe Punkt 4 in Bild 2.1)
Bild 2.2 zeigt einige Beispiele für automatisch vereinfachte Modelle.
Beim Vereinfachen des Modells ist es möglich, den Detaillierungsgrad sowie die maximale Größe der zu schließenden Öffnungen anzugeben. Die Verwendung eines vereinfachten Modells zum Ermitteln der Windlast auf einem Gebäude basiert auf der folgenden Annahme: Wenn sich das vereinfachte Modell der Form des Originalmodells annähert, liegt die für das vereinfachte Modell berechnete Last ebenfalls nahe an den korrekten Werten.
Obwohl wir davon ausgehen, dass die Verwendung eines vereinfachten Modells die geläufigste Wahl ist, kann der Benutzer diese Option deaktivieren und mit den Modellgrenzen des Originals rechnen. Diese Option wird jedoch nur fortgeschrittenen Benutzern empfohlen, die Erfahrung mit CFD-Analysen haben.