W przypadku eksperymentalnie określonych wartości ciśnienia dla modelu na powierzchniach, można je uwzględnić w modelu konstrukcji w programie RFEM 6, przetworzyć w RWIND 2, a następnie wykorzystać jako obciążenia wiatrem w analizie konstrukcyjnej w RFEM 6.
Z tego artykułu technicznego można dowiedzieć się, w jaki sposób eksperymentalnie zdefiniować wartości.
Wyniki RWIND można wyświetlić bezpośrednio w programie głównym. W Nawigatorze - Wyniki należy wybrać z listy powyżej typ wyniku Analiza symulacji wiatru.
Aktualnie dostępne są następujące wyniki odnoszące się do siatki obliczeniowej RWIND:
Program RWIND 2 Pro umożliwia zastosowanie przepuszczalności dla powierzchni. Potrzebujesz tylko definicji
współczynnika Darcy'ego D,
współczynnika bezwładności I i
długości porowatego medium w kierunku przepływu L,
w celu zdefiniowania warunków brzegowych ciśnienia między przednią i tylną stroną strefy porowatej. To ustawienie umożliwia przepływ przez tę strefę z dwuczęściowym wyświetleniem wyników po obu stronach obszaru strefy.
Ale to nie wszystko. Dodatkowo generowanie modelu uproszczonego uwzględnia strefy przepuszczalne i uwzględnia odpowiednie otwory w pokryciu modelu. Czy można uniknąć skomplikowanego modelowania geometrycznego elementu porowatego? Oczywiście - mamy dobrą wiadomość! Dzięki dokładnemu zdefiniowaniu parametrów przepuszczalności można uniknąć skomplikowanego geometrycznego modelowania elementu porowatego. Funkcji tej można użyć do symulacji rusztowań przepuszczalnych, kurtyn przeciwpyłowych, konstrukcji siatkowych itp.
Czy znasz już edytor kontroli zagęszczeniami siatki? Będzie bardzo pomocny w Twojej pracy! Dlaczego? To proste - masz następujące możliwości:
Graficzna wizualizacja obszarów z zagęszczeniami siatki
Zagęszczenie siatki w obszarach
Dezaktywacja standardowego zagęszczenia siatki brył 3D z przekształceniem na odpowiednie ręczne zagęszczenie siatki 3D.
Opcje te pomagają sformułować odpowiednią regułę tworzenia siatki całego modelu, nawet dla modeli o nietypowych wymiarach. Za pomocą edytora można efektywnie definiować małe szczegóły modelu na dużych budynkach lub szczegółowe obszary tworzenia siatki w obszarze powłoki modelu. Będziesz zachwycony!
Samodzielny program RWIND 2 dba o świeże powietrze. Służy do numerycznej symulacji przepływu wiatru i jest dostępny w wersji Basic oraz Pro. Jakie dodatkowe funkcje oferuje RWIND Pro? Umożliwia ona obliczanie przejściowych nieściśliwych turbulentnych przepływów wiatru (oprócz stacjonarnych w RWIND Basic). Ale to nie wszystko. Zainteresowany? Dowiedz się więcej tutaj:
Obliczanie stacjonarnego nieściśliwego turbulentnego przepływu wiatru przy użyciu solwera SimpleFOAM z pakietu oprogramowania OpenFOAM®
Schemat numeryczny według analizy pierwszego i drugiego rzędu
Modele turbulencji RAS k-ω i RAS k-ε
Uwzględnienie chropowatości powierzchni w zależności od stref modelu
Budowa modelu za pomocą plików VTP, STL, OBJ i IFC
Obsługa za pomocą dwukierunkowego interfejsu RFEM lub RSTAB w celu importowania geometrii modelu ze standardowymi obciążeniami wiatrem i eksportowania warunków obciążenia wiatrem za pomocą tabel protokołów opartych na sondach.
Intuicyjne zmiany modelu za pomocą funkcji „przeciągnij i upuść” oraz pomoc w dostosowaniu grafiki
Generowanie obwiedni siatki "shrink-wrapping" wokół geometrii modelu
Uwzględnienie otaczających obiektów (budynki, ukształtowanie terenu itp.)
Zależny od wysokości opis obciążenia wiatrem (prędkość wiatru i intensywność turbulencji)
Automatyczne generowanie siatki dostosowane do wybranej głębokości detalu
Uwzględnienie siatki warstw w pobliżu powierzchni modelu
Obliczenia równoległe z optymalnym wykorzystaniem wszystkich rdzeni procesora
Graficzne przedstawienie wyników powierzchni na powierzchniach modelu (nacisk powierzchniowy, współczynniki Cp)
Graficzne przedstawienie pola przepływu i wyników wektorowych (pole ciśnienia, pole prędkości, turbulencja - pole k-ω i turbulencja - pole k-ε, wektory prędkości) na poziomach Clipper/Slicer
Przedstawienie przepływu wiatru 3D za pomocą grafiki, którą można animować
Definicja sond punktowych i liniowych
Obsługa programu w wielu językach (niemiecki, angielski, czeski, hiszpański, francuski, włoski, polski, portugalski, rosyjski i chiński)
Obliczenia kilku modeli w procesie wsadowym
Generator do tworzenia modeli obróconych do symulacji różnych kierunków wiatru
Opcjonalne przerwanie i kontynuacja obliczeń
Indywidualny panel kolorów do wyświetlania wyników
Wyświetlanie wykresów z oddzielnym wyświetlaniem wyników po obu stronach powierzchni
Wyświetlanie bezwymiarowej odległości od ściany y+ w szczegółach kontrolera siatki modelu uproszczonego
Wyznaczanie naprężenia stycznego na powierzchni modelu na podstawie przepływu wokół modelu
Obliczenia z alternatywnym kryterium zbieżności (w parametrach symulacji można wybrać typ rezydualny: ciśnienie lub opór przepływu)
Do modelowania konstrukcji w RWIND Basic, istnieje specjalna aplikacja w RFEM i RSTAB. Tutaj należy zdefiniować kierunki wiatru, które mają być analizowane za pomocą odpowiednich położeń kątowych względem pionowej osi modelu. Jednocześnie profil wiatru zależny od wysokości należy zdefiniować na podstawie normy dotyczącej wiatru. Oprócz tych specyfikacji, można skorzystać z zapisanych parametrów obliczeniowych, aby określić własne przypadki obciążeń w celu przeprowadzenia obliczeń stacjonarnych dla każdej pozycji kątowej.
Alternatywnie można również używać programu RWIND Basic ręcznie, bez aplikacji interfejsu w RFEM lub RSTAB. W tym przypadku RWIND Basic modeluje środowisko konstrukcji i terenu bezpośrednio z zaimportowanych plików VTP, STL, OBJ oraz IFC. Zależne od wysokości obciążenie wiatrem i inne dane dotyczące mechaniki płynów można zdefiniować bezpośrednio w RWIND Basic.
RWIND Basic wykorzystuje numeryczny model CFD (Computational Fluid Dynamics) do symulacji przepływu wiatru wokół obiektów za pomocą cyfrowego tunelu aerodynamicznego. Proces symulacji określa określone obciążenia wiatrem działające na powierzchnie modelu na podstawie wyników przepływu wokół modelu.
Za samą symulację odpowiedzialna jest siatka objętościowa 3D. W tym celu RWIND Basic przeprowadza automatyczne tworzenie siatki na podstawie dowolnie definiowanych parametrów kontrolnych. Do obliczania przepływu wiatru, RWIND Basic oferuje solwer stacjonarny, a RWIND Pro oferuje solwer przejściowy dla nieściśliwych przepływów turbulentnych. Ciśnienia powierzchniowe obliczone na bazie wyników przepływu są ekstrapolowane na model dla każdego kroku czasowego symulacji.
Rozwiązując problem numeryczny przepływu, można uzyskać następujące wyniki na modelu i wokół niego:
Ciśnienie na powierzchni konstrukcji
Rozkład współczynnika Cp na powierzchniach konstrukcji
Pole ciśnienia względem geometrii konstrukcji
Pole prędkości względem geometrii konstrukcji
Pole turbulencji k-ω względem geometrii konstrukcji
Pole turbulencji k-ε względem geometrii konstrukcji
Wektory prędkości względem geometrii konstrukcji
Linie przepływu względem geometrii konstrukcji
Obciążenia na konstrukcjach typu prętowego, które wygenerowano z elementów prętowych modelu
wykres zbieżności
Kierunek i wartość oporu aerodynamicznego zdefiniowanych konstrukcji
Pomimo tak dużej ilości informacji, RWIND 2 jest przejrzyście zorganizowany, co jest typowe dla programów firmy Dlubal. Można zdefiniować dowolnie definiowane strefy do analizy graficznej. Wyświetlane w dużej ilości wyniki dotyczące geometrii konstrukcji są często mylące - na pewno znasz ten problem. Z tego powodu RWIND Basic oferuje dowolnie przesuwane płaszczyzny przekroju w celu osobnego przedstawienia "wyników bryłowych" w płaszczyźnie. W przypadku rozgałęzionych linii przepływu 3D można wybrać wyświetlanie statyczne lub animowane w postaci ruchomych odcinków linii lub cząstek. Opcja ta pomaga w odwzorowaniu przepływu wiatru jako efektu dynamicznego.
Wszystkie wyniki można wyeksportować jako obraz lub, zwłaszcza w przypadku animacji, jako plik wideo.
Rozpoczynając analizę w aplikacji RFEM lub RSTAB, uruchamiany jest proces wsadowy. Umieszcza on wszystkie definicje prętów, powierzchni i brył obróconego modelu ze wszystkimi odpowiednimi współczynnikami w numerycznym tunelu aerodynamicznym RWIND Basic. Ponadto program rozpoczyna analizę CFD i zwraca wynikowe naciski powierzchniowe dla wybranego kroku czasowego jako obciążenia węzłowe siatki ES lub obciążenia prętowe do odpowiednich przypadków obciążeń w programie RFEM lub RSTAB.
Te przypadki obciążeń, które zawierają obciążenia RWIND Basic, mogą zostać obliczone. Ponadto można je łączyć z innymi obciążeniami w kombinacjach obciążeń i wyników.