0x
005829
2024-10-31

D1.3 Rozmiar domeny obliczeniowej

W symulacjach CFD wybór przekroju przepływu ma kluczowe znaczenie. Zbyt mały przekrój może znacznie zniekształcić wyniki, ponieważ nie następuje całkowite wyrównanie ciśnienia, co prowadzi do odchyleń we współczynnikach ciśnienia bezwzględnego. W przeciwieństwie do tuneli aerodynamicznych, w których mogą występować niewielkie przecieki, ruszty CFD są całkowicie uszczelnione i są szczególnie wrażliwe na efekt blokowania. W przypadku niewystarczającego przekroju przepływu, zwłaszcza współczynniki ssania, mogą być znacznie przesadzone. Aby zminimalizować te efekty, stopień blokowania pojedynczych obiektów nie powinien być mniejszy niż 1% i w żadnym wypadku nie powinien przekraczać 2-3%. Złożone topologie wymagają szczególnego rozważenia.

W przypadku wymiarów domeny odległość podejścia powinna z reguły wynosić dwukrotność szerokości przemieszczenia lub wysokości przemieszczenia konstrukcji, pod warunkiem, że napływ ma już w pełni rozwinięty profil. Obszar kilwateru powinien rozciągać się na 10-20 szerokości konstrukcji. W pionie, w symulacjach 3D należy przewidzieć obszar co najmniej 5 wysokości konstrukcji nad obiektem, a dla obliczeń 2D co najmniej 10 wysokości konstrukcji. Powierzchnia przepływu powinna rozciągać się z każdej strony na co najmniej 3 wysokości konstrukcji. Wytyczne COST zalecają jeszcze większe wymiary, z 5 wysokościami konstrukcji z przodu i po bokach obiektu oraz 15 wysokościami konstrukcji w kilwaterze. Podsumowując, tabela ta daje następujące wyniki:

Tabela 5: Zalecenia dotyczące modelowania geometrii w dziedzinie obliczeń

Jednostka Zalecenie
Stopień zablokowania dla pasjansów Mniejszy niż 1%, maksymalnie 2-3%
Złożone topologie wymagają szczególnego rozważenia
Odległość w górę strumienia Co najmniej dwukrotność szerokości przemieszczenia (B) lub wysokości (H) konstrukcji
Odległość w dół przepływu 10-20 B za konstrukcją
Wydłużenie w pionie 3D: co najmniej 5H nad konstrukcją
2D: co najmniej 10H
Boczne wydłużenie Co najmniej 3H z każdej strony
Wytyczne COST Z przodu i po bokach: 5H
Za konstrukcją: 15H

Rozdział nadrzędny
Encja Zalecenie
Stopień blokowania dla pojedynczych obiektów Mniejszy niż 1%, maksymalnie 2-3%
Złożone topologie wymagają szczególnego rozważenia
Odległość podejścia Co najmniej 2x szerokość przemieszczenia (B) lub wysokość (H) konstrukcji
Budzenie 10-20 B za konstrukcją
Zasięg pionowy 3D: co najmniej 5H nad konstrukcją
2D: co najmniej 10H
Zasięg boczny Co najmniej 3H z każdej strony
Wytyczne COST Z przodu i po bokach: 5H
Za konstrukcją: 15H