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2023-02-01

如何在 RWIND Pro 中使用面渗透功能?

在计算流体力学 (CFD) 中,可以使用多孔或渗透性介质对不完全是实体的复杂表面进行建模。 例如防风织物结构、金属网格、冲孔幕墙和覆层、百叶窗、管组(水平圆柱体群)等。

在计算流体力学 (CFD) 中,可以使用多孔或渗透性介质对不完全是实体的复杂面进行建模。 例如防风织物结构、金属网格、冲孔幕墙和覆层、百叶窗、管组(水平圆柱体群)等。 这些结构的模型可以具有非常复杂的几何形状,以至于无法有效地生成网格;在某些情况下得到的网格可能非常精细或质量很差。 在这种情况下,计算结果要么是错误的,要么需要耗费大量的耗时。 因此,在处理这类结构时,我们强烈建议您使用能够流动的介质模型。

这里我们将逐步说明如何在RWIND中逐步使用透水面功能。

步骤 1:在 RWIND 中使用孔隙率对精确几何建模

需要对具有指定孔隙率的精确几何模型(这里考虑 40% 孔隙率)进行模拟(图 2)。 为了实现精确的几何形状,应取消勾选简化模型选项,并且需要提高网格细化程度(图3)。

第 2 步:Simulation 设置

模拟区域的整个截面应该由多孔表面填充,以便让流体在多孔截面内部通过。 风洞的下边界条件需要设置为滑移,才能真正看到多孔表面的压力损失(图 4)。 这样可以得到与多孔表面相关的更精确的压降值。

步骤3:具有不同风速的两次风洞模拟

这里将 5 m/s 和 15 m/s 作为两种不同的风速来考虑。 模拟完成后,我们需要使用RWIND中沿线探测选项的图形来获取压力损失数据(图5,6)。 考虑压力场图表的稳定部分非常重要,以避免局部压力波动,特定位置等的影响。

第 4 步:Darcy-Forchheimer 计算器

要在RWIND中获得所需的输入参数,例如达西系数(D)和惯性系数(I),我们可以使用Darcy-Forchheimer计算器( https://holzmann-cfd.com/community/blog-and-tools/darcy-forchheimer ), 所需信息如图 7 所示。 在输入数据后,可以得到达西系数(D)和Forchheimer贡献(F),相当于RWIND中的惯性系数(I);也 L 是在流向的可渗透介质长度(这里是面的厚度 = 0.0016 m)。最后,您可以将所有参数替换到 RWIND 的渗透面表中(图 8)。


作者

Kazemian 先生为 Dlubal 软件公司负责产品的开发和营销,尤其是程序 RWIND 2。