Pokud máte pro svůj model experimentálně stanovené hodnoty tlaku na plochách, lze je použít na modelu konstrukce v programu RFEM 6, zpracovat v programu RWIND 2 a zohlednit jako zatížení větrem při statické analýze v programu RFEM 6.
Jak tyto experimentálně stanovené hodnoty uplatníte, se dozvíte v tomto odborném článku.
Výsledky programu RWIND si můžete zobrazit přímo v hlavním programu. V navigátoru Výsledky vyberte ze seznamu nahoře typ výsledků "Analýza simulace větru".
V současnosti máte k dispozici následující výsledky, které se vztahují k výpočetní síti programu RWIND:
Pomocí programu RWIND 2 Pro lze pro plochu snadno zadat propustnost. Potřebujete jen zadat
Darcyho součinitel D,
inerciální součinitel I a
délku porézního média ve směru proudění L,
pro definici tlakových okrajových podmínek mezi přední a zadní stranou porézní zóny. Tímto nastavením získáte model proudění touto zónou se zobrazením rozdílných výsledků na obou stranách oblasti zóny.
Ale to není vše. Generování zjednodušeného modelu dále rozpozná propustné zóny a zohlední příslušné otvory v plášti modelu. Složitému geometrickému modelování propustného porézního prvku se můžete vyhnout. Pochopitelně - to je pro vás dobrá zpráva! Díky pouhému zadání parametrů propustnosti můžete tento nepříjemný proces obejít. Použijte tuto funkci pro simulaci propustných sítí na lešení, prachových clon, síťových konstrukcí a podobně. Budete nadšeni!
Vylepšení, které prospěje hladkému průběhu vaší práce: Nyní můžete exportovat modely z programů RFEM a RSTAB do XML, SAF a VTK (výsledky z programu RWIND).
Svěží vzduch do vašich výpočtů přináší samostatný program RWIND 2. Slouží pro numerickou simulaci proudění větru a je vám k dispozici ve verzích Basic a Pro. Jaké funkce navíc vám nabízí RWIND Pro? Umožňuje výpočet nestacionárního nestlačitelného turbulentního proudění větru (navíc ke stacionárnímu proudění v programu RWIND Basic). Ale to není vše. Máte zájem? Zjistěte více zde:
Výpočet stacionárního nestlačitelného turbulentního proudění pomocí řešiče SimpleFOAM ze softwarového balíčku OpenFOAM®.
Numerické schéma prvního a druhého řádu
Modely turbulence RAS k-ω a RAS k-ε
Zohlednění drsnosti povrchu v závislosti na oblasti modelu
Vytvoření modelu pomocí souborů VTP, STL, OBJ a IFC
Obsluha přes obousměrné rozhraní programu RFEM nebo RSTAB pro import geometrií modelů s normovanými zatíženími větrem a export zatěžovacích stavů zatížení větrem pomocí tabulek tiskového protokolu podle sond
Intuitivní změny modelu pomocí funkce Drag & Drop a grafických nástrojů
Generování Shrink-Wrap sítě na geometrii modelu
Zohlednění okolních objektů (budovy, terén atd.)
Popis zatížení větrem v závislosti na výšce (rychlost větru a intenzita turbulence)
Automatické síťování v závislosti na zvolené hloubce detailu
Zohlednění sítí vrstev v blízkosti povrchu modelu
Paralelní výpočet s optimálním využitím všech procesorových jader počítače
Grafické zobrazení výsledků ploch na povrchu modelu (plošný tlak, součinitele Cp)
Grafický výstup výsledků pole proudění a vektorových výsledků (tlakové pole, pole rychlostí, pole turbulence k-ω a k-ε, vektory rychlostí) v rovinách ořezávacího boxu / roviny
Zobrazení 3D proudění větru pomocí animovaných proudnic
Zadání bodových a liniových sond
Vícejazyčné ovládání programu (čeština, němčina, angličtina, španělština, francouzština, italština, polština, portugalština, čínština a ruština)
Výpočty několika modelů v jednom procesu dávkového zpracování
Generátor pro vytváření natočených modelů pro simulaci různých směrů větru
Volitelné přerušení a pokračování výpočtu
Individuální panel barev pro zobrazení výsledků
Zobrazení grafů s odděleným výstupem výsledků pro obě strany plochy
Zobrazení bezrozměrné vzdálenosti stěn y+ v detailech kontroly sítě pro síť zjednodušeného modelu
Stanovení smykového napětí na povrchu modelu od proudění okolo modelu
Výpočet s alternativním konvergenčním kritériem (v parametrech simulace můžete volit mezi typy reziduí: tlak nebo odporová síla)
Pro modelování těles v programu RWIND Basic naleznete v programu RFEM nebo RSTAB k dispozici speciální rozhraní. Zde zadejte směry větru pro posouzení nastavením příslušných úhlů vzhledem ke svislé ose modelu. Zároveň také zadejte profil větru a intenzity turbulence v závislosti na výšce na základě příslušné normy. Kromě těchto údajů použijte ještě globálně uložené parametry pro vytvoření vlastních zatěžovacích stavů se stacionárním výpočtem pro nastavené úhly.
Program RWIND Basic můžete ovládat také přímo bez speciálního rozhraní v programu RFEM nebo RSTAB. V takovém případě se tělesa či okolní terén modelují přímo v programu RWIND Basic na základě importovaných souborů VTP, STL, OBJ nebo IFC. Zatížení větrem v závislosti na výšce a další údaje z oblasti mechaniky proudění můžete zadat přímo v programu RWIND Basic.
RWIND Basic používá numerický CFD (Computational Fluid Dynamics) model k simulaci proudění větru kolem objektů v digitálním větrném tunelu. Simulace z výsledků proudění okolo modelu stanoví specifické zatížení větrem, které působí na povrch vašeho modelu.
Pro simulaci se používá 3D síť konečných objemů. RWIND Basic automaticky vytváří síť na základě definovatelných řídicích parametrů. Pro výpočet proudění větru máte v RWIND Basic k dispozici řešič stacionárního a v RWIND Pro řešič nestacionárního nestlačitelného turbulentního proudění. Z výsledků proudění se extrapolují pro každý časový krok výsledné plošné tlaky modelu.
Řešení numerické simulace proudění vám poskytne výsledky na modelu a v jeho okolí:
Tlak na povrchu tělesa
Součinitel tlaku Cp na plochách tělesa
Tlakové pole kolem geometrie tělesa
Rychlostní pole kolem geometrie tělesa
Pole turbulence k-ω kolem geometrie tělesa
Pole turbulence k-ε kolem geometrie tělesa
Vektory rychlosti kolem geometrie tělesa
Proudnice kolem geometrie tělesa
Síly na tělesech vygenerovaných původně z prutových prvků
Průběh konvergence
Směr a velikost odporu tělesa proti proudění
I přes toto množství informací zůstává program RWIND 2 přehledný, jak je pro programy Dlubal typické. Pro grafické vyhodnocení lze definovat libovolně definovatelné zóny. Výsledky proudění v prostoru okolo tělesa jsou obvykle těžko přehledné - pravděpodobně již víte proč. Z tohoto důvodu nabízí RWIND Basic volně posuvné roviny řezu pro samostatné zobrazení "objemových výsledků" v jedné rovině. Pro výsledné 3D proudnice máte možnost kromě statického zobrazení zvolit také animované zobrazení ve formě pohyblivých liniových segmentů nebo částic. Tato možnost vám pomůže zobrazit proudění větru jako dynamický účinek.
Veškeré výsledky můžete exportovat jako obrázek nebo speciálně pro animaci výsledků jako video.
Spuštěním analýzy v programu RFEM nebo RSTAB zahájíte dávkový proces. V něm se veškeré definované pruty, plochy a tělesa v modelu zohlední se všemi příslušnými součiniteli v zadané poloze v numerickém modelu větrného tunelu programu RWIND Basic. Pak se spustí CFD analýza a výsledné tlaky působící na povrch pro zvolený časový krok se převedou zpátky jako zatížení v uzlech sítě KP nebo jako zatížení na prut do příslušných zatěžovacích stavů v programu RFEM nebo RSTAB.
Tyto zatěžovací stavy, které obsahují zatížení z programu RWIND Basic, lze následně spočítat. Můžete je také skládat s jinými zatíženími do kombinací zatížení nebo do kombinací výsledků.
Pokud hledáte modely k procvičování nebo jako inspiraci pro své projekty, jste na správném místě. Nabízíme vám ke stažení velké množství modelů pro statické výpočty, například soubory RFEM, RSTAB nebo RWIND.
V programu RWIND Simulation máme možnost rozdělit model do různých zón. Zaprvé tak můžeme jednotlivým zónám přiřadit různou drsnost povrchu. Zadruhé tak lze lépe vyhodnotit lokální výsledky.
Program RWIND Simulation umožňuje upravit okrajovou podmínku pro stěny, a zohlednit tak drsnost povrchu modelu. Numerický model vychází z předpokladu, že na povrchu modelu jsou podobně jako u brusného papíru uspořádána homogenně zrna o určitém průměru. Průměr zrna je dán parametrem Ks, zatímco rozdělení udává parametr Cs. Při zohlednění drsnosti stěny se může numerická simulace proudění ještě více přiblížit realitě.
Algoritmus síťování v programu RWIND vytvoří po zvolení volby pro hraniční vrstvy objemovou síť vrstev v oblasti blízko povrchu modelu. Počet vrstev může uživatel libovolně nastavit zadáním příslušného parametru.
Tato jemná síť v oblasti povrchu modelu pomáhá realisticky zachytit proudění větru u povrchu.
Spolehněte se na programy Dlubal i ve větrných podmínkách. Programy RFEM a RSTAB nabízejí speciální rozhraní pro export modelů (tj. konstrukcí definovaných pomocí prutů a ploch) do programu RWIND 2. Pomocí příslušných úhlů okolo svislé osy modelu v něm určíte směry větru, které se mají pro váš projekt analyzovat. Kromě toho se na základě větrné normy stanoví profil větru závislý na nadmořské výšce a profil intenzity turbulence. Výsledkem těchto zadání jsou v závislosti na úhlu určité zatěžovací stavy. K tomu nám poslouží globálně uložené parametry proudění, vlastnosti modelu turbulence a iterační parametry. Tyto zatěžovací stavy lze v prostředí RWIND 2 částečně upravit pomocí modelů terénu nebo prostředí z vektorové grafiky STL.
Alternativně lze program RWIND 2 spustit také ručně a bez použití rozhraní v programu RFEM nebo RSTAB. V tomto případě jsou konstrukce a prostředí terénu v programu modelovány přímo pomocí importovaných souborů STL a VTP. Zatížení větrem v závislosti na výšce a další údaje z oblasti mechaniky proudění lze definovat přímo v programu RWIND 2.
RWIND 2 je díky své mnohostranné použitelnosti vždy k dispozici, aby vás podpořil při vašich individuálních projektech.
Pracujte na svých modelech pomocí efektivních a přesných výpočtů v digitálním větrném tunelu. RWIND 2 používá numerický CFD model (Computational Fluid Dynamics) pro simulaci proudění větru okolo objektů. Na základě simulace se vygenerují specifická zatížení větrem pro RFEM nebo RSTAB.
RWIND 2 provádí tuto simulaci pomocí 3D objemové sítě. Program nabízí automatické vytváření sítě; Pomocí několika parametrů lze snadno nastavit celkovou hustotu sítě a také lokální zahuštění sítě na modelu. Pro výpočet vzdušných proudů a plošných tlaků na modelu se používá numerický řešič pro nestlačitelné turbulentní proudění. Výsledky se pak extrapolují na váš model. RWIND 2 je navržen pro práci s různými numerickými řešiči.
V současnosti doporučujeme použít softwarový balíček OpenFOAM®, který vykazuje velmi dobré výsledky v našich testech a je také často používaným nástrojem pro CFD simulace. Na vývoji alternativních numerických řešičů se pracuje.
Vždy sledujte své výsledky. Kromě výsledných zatěžovacích stavů v programu RFEM nebo RSTAB (viz níže) představují výsledky aerodynamické analýzy v programu RWIND 2 problém proudění jako celek:
Tlak na povrchu tělesa
Tlakové pole kolem geometrie tělesa
Rychlostní pole kolem geometrie tělesa
Vektory rychlosti kolem geometrie tělesa
Linie proudění kolem geometrie tělesa
Síly na tělesech vygenerovaných původně z prutových prvků
Průběh konvergence
Směr a velikost odporu tělesa proti proudění
Tyto výsledky se zobrazí v prostředí programu RWIND 2 a graficky se vyhodnotí. Výsledky proudění okolo geometrie konstrukce jsou v celkovém zobrazení poněkud nepřehledné, ale program má řešení. Aby byly výsledky přehledné, zobrazí se volně pohyblivé roviny řezu pro samostatné zobrazení 'výsledků těles' v jedné rovině. U 3D výsledku rozvětvených proudnic vám program kromě statického zobrazení nabídne také animované zobrazení ve formě pohyblivých linií nebo částic. Tato volba umožňuje znázornit proudění vzduchu jako dynamický účinek. Všechny výsledky můžete exportovat jako obrázek nebo, speciálně pro animované výsledky, jako video.