Пользователь Story
В данном примере мы рассчитаем локальные давления и усредненные давления, а также проанализируем параметры для предварительного расчета с помощью более точных методов, таких как метод переходного URANS.
Данный пример относится к Группе 2, согласно рисунку 2.2 в WTF-Merkblatt-M3:
- G2: Абсолютные величины со средними требованиями к точности. Область применения затем может включать в себя параметрический или предварительный анализ, когда планируются более поздние исследования с более высокой точностью (например, испытания в аэродинамической трубе класса G3).
- R2: Одиночная, все соответствующие направления ветра с достаточно высоким разрешением по направлению.
- Z2: среднестатистические значения и стандартные отклонения, при условии, что они включают стационарные потоки, для которых достаточно статистическая проверка колебаний с пиковым коэффициентом.
- S1: статические эффекты. Их достаточно, чтобы представить конструктивную модель с необходимой механическими подробностями, но без масс и свойств затухания.
Размеры примера показаны на рисунке 1, а допущения при вводе данных показаны в таблице 1:
Таблица 1: Входные данные для примера 3D куба
| Параметр | Символ | Значение | Единица измерения |
|---|---|---|---|
| Основная скорость ветра | V | 10,13 | м/с |
| Высота кровли | h | 6 | m |
| Горизонтальный размер | α | 6 | m |
| угол кровли | θКровля | 0 | Степень |
| Плотность воздуха – RWIND | ρ это | 1,25 | кг/м³ |
| Направления ветра | θВетер | 0 | Степень |
| Модель турбулентности – RWIND | RANS & URANS | - | - |
| Кинематическая вязкость (Формула 7:15, EN 1991-1-4) - RWIND | ν | 1,5×10id | м²/с |
| Порядок схемы – RWIND | Первая и вторая | - | - |
| Остаточное целевое значение - RWIND | 10 | - | - |
| Тип остатка - RWIND | Давление | - | - |
| Минимальное количество итераций - RWIND | 800 | - | - |
| Граничный слой – RWIND | NL | 10 | - |
| Тип функции стены — RWIND | Расширенный/Смешанный | - | - |
Расчет на чувствительность
В нашем примере анализ симметрии показан на рисунке 2. Результаты общих сил сопротивления исследуются для четырех различных чисел сетки. Независимость сетки получается при 1,6 миллиона ячеек.
Результаты
Диаграмма на рисунке 3 отображает среднее и максимальное распределение Коэффициента давления (Cp) вдоль заданной точки конструкции, а экспериментальные результаты сравниваются с численным моделированием с использованием различных расчетных моделей. Экспериментальные данные включают в себя измерения из полевого исследования Силсо FS и испытания в аэродинамической трубе (WT), в то время как моделирование проводится с использованием моделей RWIND RANS и RWIND URANS. Модель URANS далее разделяется на средние и максимальные значения для всестороннего анализа поведения аэродинамического давления.
Сравнение на рисунке 4 предназначено для оценки точности моделей RWIND при воспроизведении экспериментальных результатов. Основные статические метрики, такие как коэффициент корреляции (R) и коэффициент детерминации (R²), представлены для количественной оценки соответствия между смоделированными и экспериментальными данными и дают представление о надежности этих моделей для аэродинамического расчёта. Диагональная линия-ориентир представляет собой идеальное соответствие результатов моделирования и эксперимента, а близость точек данных к этой линии отражает точность каждой модели.
Данная модель доступна для бесплатного скачивания здесь:
