30x
005724
2024-07-11

Powierzchnie przepuszczalne

W RWIND 3 Pro można zastosować przepuszczalność dla powierzchni. Krótka teoria przepuszczalności znajduje się w rozdz. Przepuszczalność. W RWIND 3 Pro przepuszczalność jest modelowana przy użyciu warunku brzegowego, zadanego spadku ciśnienia na zdefiniowanych powierzchniach. Spadek ciśnienia (gradient ciśnienia) jest określony wzorem:

gdzie współczynniki D oraz I są zdefiniowane jako:

W modelach z ośrodkami przepuszczalnymi, omówionymi w rozdz. Przepuszczalność, składnik źródłowy jest dodawany po prawej stronie równań N‑S, w środku ciężkości komórek, gdzie ma zostać wyliczona przepuszczalność. Ponieważ RWIND 3 Pro rozwiązuje tylko problem powierzchni przepuszczalnych (tj. stosunkowo cienkich elementów), przepuszczalność jest modelowana przy użyciu cyklicznego warunku brzegowego (porousBafflePressure), określającego gradient ciśnienia na wybranych elementach (patch). Więcej informacji można znaleźć w przewodniku OpenFOAM. Jest to model prosty pod względem obliczeniowym, dzięki któremu można uzyskać interesujące wyniki w krótkim czasie obliczeń. Ma to jednak swoje ograniczenia, na przykład zastosowanie modelu dla dużego spadku ciśnienia może nie prowadzić do zbieżności i wyników.

Więcej szczegółowych informacji na temat modelu przepuszczalności (porousBafflePressure) można znaleźć w OpenFOAM-4.1 ręcznie.

Przepuszczalność i strefy

W RWIND 3 Pro przepuszczalność jest przypisana do wybranych stref jako właściwość materiału, patrz obraz poniżej.

W oknie dialogowym "Edytuj strefę" w sekcji "Materiał" należy kliknąć "Utwórz nowy materiał..." lub "Edytuj materiał...". Pojawi się okno dialogowe z parametrami przepuszczalności.

W tym miejscu należy zdefiniować współczynniki przepuszczalności D, I oraz długość powierzchni przepuszczalnej (grubość) L. Wprowadzenie do wyprowadzania i uzyskiwania tych współczynników opisano w rozdziale Przepuszczalność. Więcej pomysłów i podejść do obliczania współczynników można znaleźć tutaj. Jeden ze sposobów obliczania współczynnika i modelowania przepuszczalności opisano w artykule w Bazie informacji na stronie internetowej Dlubal. Po ustawieniu wszystkich współczynników i przypisaniu stref do powierzchni, model z powierzchniami przepuszczalnymi jest gotowy do obliczeń.

Wskazówka

Ustawiając współczynniki D oraz I, należy pamiętać o ich interpretacji fizycznej. Współczynnik D wpływa na znaczenie sił tarcia (wiskozy), podczas gdy współczynnik I wpływa na znaczenie sił bezwładności wynikających z prędkości podczas przepływu przez powierzchnię przepuszczalną.

Ważne

Obliczenia z uwzględnieniem przepuszczalności powierzchni można przeprowadzić tylko na uproszczonych modelach. Siatka termokurczliwa zapewnia geometrycznie poprawną siatkę bez żadnych otwartych objętości. Jeżeli funkcja uproszczenia modelu zostanie wyłączona, wygenerowana siatka objętościowa może być niskiej jakości, a wyniki mogą być nieprawidłowe. W tym miejscu należy podkreślić, że model uproszczony z powierzchniami przepuszczalnymi i bez nich znacznie się różni, patrz , model z powierzchniami przepuszczalnymi w tym przypadku tworzy otwarty model objętościowy, co prowadzi do większej siatki objętościowej niż ten sam model bez nich.

Ważne

Aktualny model przepuszczalności (OpenFOAM, porousBafflePressure) działa tylko w przypadku stosunkowo prostych powierzchni przepuszczalnych (np. siatek drucianych, żaluzji, przegród itp.), tj. prostych kształtów zdefiniowanych przez zbiór trójkątów o tej samej orientacji. jeżeli zastosujemy dla całego budynku powierzchnie przepuszczalne (na przykład model "Wieża Eiffla" z Kierownika projektu), to najprawdopodobniej obliczenia będą niestateczne, wyniki będą nieprawidłowe lub w ogóle nie będzie działać.

Rozdział nadrzędny