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2023-06-19

Superficies permeables

En RWIND 2 Pro, es posible aplicar una permeabilidad a una superficie. Se puede encontrar una breve teoría sobre la permeabilidad en el capítulo Permeabilidad . En RWIND 2 Pro, la permeabilidad se modela utilizando una condición de contorno, una caída de presión prescrita en superficies definidas. La caída de presión (gradiente de presión) está dada por la ecuación:

donde los coeficientes D e I se definen como:

En los modelos de medios permeables analizados en el capítulo Permeabilidad, se agrega un término fuente en el lado derecho de las ecuaciones N-S en el centro de gravedad de las celdas donde se debe resolver la permeabilidad. Dado que RWIND 2 Pro solo resuelve superficies permeables (es decir, elementos relativamente delgados), la permeabilidad se modela hasta ahora utilizando una condición de contorno cíclica (porousBafflePressure), prescribiendo el gradiente de presión en los elementos seleccionados (parche). Para obtener más detalles, consulte la guía de OpenFOAM. Este es un modelo computacionalmente simple y se pueden lograr resultados interesantes en un corto tiempo de cálculo. Sin embargo, tiene sus limitaciones, por ejemplo, el uso del modelo para una caída de presión alta puede no conducir a la convergencia y a los resultados.

Puede encontrar información más específica sobre el modelo de permeabilidad (porousBafflePressure) en el manual OpenFOAM-4.1.

Permeabilidad y zonas

En RWIND 2 Pro, la permeabilidad se asigna a las zonas seleccionadas como una propiedad del material, consulte la imagen a continuación.

En el cuadro de diálogo "Editar zona", en la sección "Material", haga clic en "Crear nuevo material..." o "Editar material...". Aparece un cuadro de diálogo con parámetros de permeabilidad.

Aquí, se deben definir los coeficientes de permeabilidad D, I y la longitud (espesor) de la superficie permeable L. En el capítulo Permeabilidad se describió una introducción sobre cómo derivar y obtener estos coeficientes. También se pueden encontrar más ideas y enfoques para derivar los coeficientes aquí. Una forma de obtener el coeficiente y modelar la permeabilidad se describe en el Knowledge Base Article en el sitio web de Dlubal. Después de configurar todos los coeficientes y asignar zonas a las superficies, el modelo con superficies permeables está listo para el cálculo.

Consejo

A la hora de configurar los coeficientes D e I, es importante tener en cuenta su interpretación física. El coeficiente D afecta la importancia de las fuerzas de fricción (viscosa), mientras que el coeficiente I afecta la importancia de las fuerzas inerciales de velocidad cuando el flujo pasa a través de la superficie permeable.

Importante

El cálculo con la permeabilidad de la superficie sólo se puede realizar en modelos simplificados. La malla simplificada de un modelo complejo (shrink wrapping) asegura una malla geométricamente correcta sin volúmenes abiertos. Si la simplificación del modelo está deshabilitada, la malla de volumen generada puede ser de mala calidad y los resultados pueden ser incorrectos. Aquí es importante subrayar que el modelo simplificado con y sin superficies permeables difiere significativamente, ver , el modelo con superficies permeables en este caso forma un modelo de volumen abierto, que luego conduce a una malla volumétrica más grande que el mismo modelo sin ellas.

Importante

El modelo de permeabilidad actual (OpenFOAM, porousBafflePressure) es funcional para superficies permeables relativamente simples (p. ej., mallas de alambre, celosías, barreras, etc.), es decir, formas simples definidas por un conjunto de triángulos igualmente orientados. Así, utilizamos superficies permeables para todo el edificio (por ejemplo, el modelo "Torre Eiffel" del Administrador de proyectos), lo más probable es que el cálculo sea inestable, los resultados sean incorrectos o el cálculo no funcionará en absoluto.

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