Назад к руководствам онлайн

Эта страница полезна?

69x

005724

2024-07-11

Выбрать руководство

Обзор

Введение

Теория

Входные данные

Расчет

Результаты

Проницаемые поверхности

В RWIND 3 Pro можно применять к поверхности проницаемость. Краткую теорию проницаемости можно найти в главе Проницаемость. В RWIND 3 Pro проницаемость моделируется с помощью граничного условия, заданного перепада давления на заданных поверхностях. Перепад давления (градиент давления) определяется уравнением:

∆ p = - (D μ U + \frac{1}{2} I ρ {|\begin{matrix} U \end{matrix}|}^{2}) \cdot L

Δp[Pa]	Pressure drop
μ[Pa.s]	Dynamic viscosity of the fluid
U[m/s]	Velocity of the fluid
D[1/m²]	Darcy coefficient
I[1/m]	Inertial coefficient
ρ[kg/m³]	Density of the fluid
L[m]	Permeable media length in the flow direction

Падение давления

где коэффициенты D и I задаются как:

I = \frac{C_{F}}{\sqrt{α}}

C_F[-]	Forchheimer parameter
α[m²]	Permeability

Инерционный коэффициент

D = \frac{1}{α}

α[m²]

Permeability

Коэффициент Дарси

В моделях проницаемых сред, обсуждаемых в главе Проницаемость, исходный коэффициент добавляется в правой части уравнений N-S в центре тяжести ячеек, в которых должна определяться проницаемость. Поскольку RWIND 3 Pro учитывает только проницаемые поверхности, то есть относительно тонкие элементы, проницаемость моделируется с помощью циклического граничного условия (пористыйBafflePressure), задающего градиент давления на выбранных элементах (patch). Более подробную информацию вы найдете в руководстве по OpenFOAM. Это вычислительно простая модель, и интересные результаты могут быть достигнуты за короткое время вычисления. Однако, у него есть свои ограничения, например, использование модели для высокого перепада давления может не привести к сходимости и результатам.

Более подробную информацию о модели проницаемости (porousBafflePressure) можно найти в OpenFOAM-4.1 вручную.

Проницаемость и зоны

В RWIND 3 Pro проницаемость присваивается выбранным зонам в качестве свойства материала, как показано на изображении ниже.

Зоны и проницаемость

Затем в диалоговом окне «Изменить зону» в разделе «Материал» нажмите на кнопку «Создать новый материал...» или «Изменить материал...». Появится диалоговое окно с параметрами проницаемости.

Редактирование материала, проницаемость

Здесь необходимо задать коэффициенты проницаемости D, I и длину (толщину) проницаемой поверхности L. Общие сведения о том, как получить и получить эти коэффициенты, описаны в главе Проницаемость. Другие идеи и подходы к расчету коэффициентов затем можно найти здесь: Калькулятор Дарси-Форхгеймера Один из способов получения коэффициента и моделирования проницаемости описан в статье Базы знаний на сайте Dlubal.

КБ | Использование функции проницаемых поверхностей в RWIND Pro

После ввода всех коэффициентов и присвоения зон поверхностям, модель с проницаемыми поверхностями готова к расчету.

Совет

При задании коэффициентов D и I, важно иметь в виду их физическая интерпретация. Коэффициент D влияет на значение сил трения (вязкости), тогда как коэффициент I влияет на значение сил инерции при прохождении потока через проницаемую поверхность.

Важный

Расчет с проницаемостью поверхности может быть выполнен только на упрощенных моделях. Термоусадочная сетка обеспечивает геометрически правильную сетку без каких-либо открытых объемов. Если упрощение модели отключено, то созданная сетка объемов может быть низкого качества и результаты могут быть неправильными. Здесь важно подчеркнуть, что упрощенная модель с проницаемыми поверхностями и без них значительно отличается, см. , модель с проницаемыми поверхностями в этом случае образует модель с открытым объемом, что затем приводит к более крупной объемной сетке, чем та же модель без них.

Визуализация, показывающая два варианта сетки модели, один с проницаемой поверхностью, другой без неё.

Сетка модели с проницаемой и непроницаемой поверхностями

Важный

Нынешняя модель проницаемости (OpenFOAM, vorousBafflePressure) пригодна для относительно простых проницаемых поверхностей (например, проволочные сетки, жалюзи, ограждения и т.д.), то есть простых форм, задаваемых блоком одинаково ориентированных треугольников. Таким образом, но если для всего здания использовать проницаемые поверхности для всего здания (например, модель «Эйфелева башня» из Project Manager), то расчет, скорее всего, будет нестабильным, результаты будут неверными или расчет вообще не будет работать.

Поле скорости, проницаемые поверхности

Исходная глава

Импортированные модели