Jak použít funkci Propustnost ploch v programu RWIND 2?
Odborný článek
Ve výpočetní dynamice tekutin (CFD) lze složité plochy, které nejsou zcela celistvé, modelovat pomocí porézního nebo permeabilního média. Ve reálném světě to jsou například tkaninové větrolamy, drátěné sítě, děrované fasády a opláštění, žaluzie, svazky trubek (soubory horizontálních válců) a další. Modely těchto konstrukcí mohou mít tak komplikovanou geometrii, že pro ně není možné efektivně generovat síť; vygenerovaná síť může být v určitých situacích velmi jemná nebo nekvalitní. Za takových podmínek bude výpočet buď chybný, nebo výpočetně velmi časově náročný. Proto se při řešení takovýchto konstrukcí důrazně doporučuje použít model média, které je propustné pro proudění.
Zde si krok za krokem vysvětlíme, jak v programu RWIND 2 použít funkci pro propustnost plochy.
Krok 1: Modelování přesné porézní geometrie v programu RWIND
Nejprve je třeba nasimulovat přesný model geometrie kousku materiálu se zadanou porozitou (zde se uvažuje 40%) (obrázek 2). Pro implementaci přesné geometrie je třeba zrušit zaškrtnutí možnosti zjednodušení modelu a zvýšit úroveň zahuštění sítě prvků (obrázek 3).
Krok 2: Nastavení simulace
Celý průřez oblasti simulace by měl být vyplněn porézní plochou, aby vzduch mohl proudit skrz propustné medium. Aby bylo možné skutečně vidět tlakovou ztrátu na porézní ploše, je třeba nastavit dolní okrajovou podmínku větrného tunelu jako skluz (obrázek 4). Tímto způsobem se získají přesnější hodnoty tlakové ztráty relevantní pro porézní plochu.
Krok 3: Dvě simulace větru s různými rychlostmi větru
Uvažujeme dvě různé rychlosti proudění 5 m/s a 15 m/s. Po simulacích potřebujeme získat z programu RWIND údaje o tlakových ztrátách z průběhu tlaku podél liniové sondy (obrázky 5 a 6). Je velmi důležité zohlednit ustálenou část diagramu tlakového pole, aby se předešlo účinkům lokálního kolísání tlaku, konkrétní polohy atd.
Krok 4: Darcy-Forchheimerova kalkulačka
Pro získání požadovaných vstupních parametrů pro propustnost plochy v programu RWIND, jako je Darcyho součinitel (D) a inerciální součinitel (I), můžeme použít Darcy-Forchheimerovu kalkulačku (https://holzmann-cfd.com/community/blog-and-tools/darcy-forchheimer), požadované informace jsou znázorněny na obrázku 7. Po zadání vstupních údajů lze získat Darcyho součinitel (D) a Forchheimerův příspěvek (F), který odpovídá inerciálnímu součiniteli (I) v programu RWIND; také L je délka propustného média ve směru proudění (zde tloušťka plochy = 0,0016 m). Nakonec v programu RWIND můžeme dosadit všechny parametry v tabulce pro propustnost plochy (obrázek 8) a použít je pro složitou geometrii.
Autor
Mahyar Kazemian, M.Sc.
Marketing & vývoj produktů
Pan Kazemian má na starosti vývoj produktů a marketing společnosti Dlubal, zejména programu RWIND 2.
Napište komentář...
Napište komentář...
- Navštíveno 703x
- Aktualizováno 21. února 2023
Kontakt
Máte další dotazy nebo potřebujete poradit? Kontaktujte nás prostřednictvím naší bezplatné e-mailové podpory, chatu nebo na fóru, případně využijte naše FAQ, které máte nepřetržitě k dispozici.
![[EN] Webinář | Posouzení prutů podle ADM 2020 v programu RFEM](/-/media/Images/netgenium/thumbnails/2/9/7/2/6/2972673/2972673.png?la=cs&mw=348&mlid=405900AF9B664C309AE38F41E821F6F6&hash=402B981D2E0835AFA3C4CB2466889F248CC69455)
![[EN] Posouzení ocelových a membránových konstrukcí | RFEM | Online seminář | 15.12.2020 | 1/4](/-/media/Images/netgenium/thumbnails/2/9/7/2/6/2972613/2972613.png?la=cs&mw=348&mlid=C645DF941AE5424D9EC79D4275473053&hash=01AE41138D68765BEB3217D01B7C20017DE9B69A)
Ve srovnání s přídavným modulem RF-FORM-FINDING (RFEM 5) jsou v addonu Form-finding pro RFEM 6 přidány následující nové funkce:
- Zadání všech okrajových podmínek pro zatížení určující tvar v jednom zatěžovacím stavu
- Uložení výsledků form-findingu jako počátečního stavu pro další analýzu modelu
- Automatické přiřazení počátečního stavu form-findingu generátorem kombinací ke všem zatěžovacím situacím jedné návrhové situace
- Dodatečné geometrické okrajové podmínky určující tvar pro pruty (délka bez zatížení, maximální svislý průvěs, svislý průvěs v dolním bodě)
- Dodatečné okrajové podmínky pro zatížení určující tvar pro pruty (maximální síla v prutu, minimální síla v prutu, vodorovná tahová složka, tah na konci i, tah na konci j, minimální tah na konci i, minimální tah na konci j)
- Typ materiálu „Tkanina“ a „Fólie“ v databázi materiálů
- Paralelní form-findingy v jednom modelu
- Simulace po sobě jdoucích stavů form-findingu ve spojení s addonem Analýza fází výstavby (CSA)
Související produkty
Samostatný program
RWIND 2 je program pro numerickou simulaci obtékání budov libovolné geometrie vzdušným proudem (digitální větrný tunel) a pro stanovení zatížení větrem, která působí na jejich povrch. Program lze používat jako samostatnou aplikaci nebo jako rozšíření k programům RFEM a RSTAB pro statickou a dynamickou analýzu.
2 450,00 EUR
Samostatný program
RWIND je program pro numerickou simulaci obtékání libovolných geometrií staveb vzdušným proudem (digitální větrný tunel) se stanovením zatížení větrem, které působí na povrch těchto objektů. Program lze používat jako samostatnou aplikaci nebo jako rozšíření k programům RFEM a RSTAB pro statickou a dynamickou analýzu.
3 450,00 EUR
