RWIND 2 | Simulace větru (větrný tunel)

Funkce programu RWIND Basic

• 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 (lze vybrat v parametrech simulace mezi typy reziduí: tlak nebo odporová síla)

Funkce programu RWIND Pro

• Výpočet nestacionárního nestlačitelného turbulentního proudění větru pomocí řešiče rovnic BlueDyMSolver
• Model turbulence LES Spalart-Allmaras DDES
• Zohlednění stacionárního řešení jako počátečního stavu pro nestacionární výpočet
• Automatické stanovení doby analýzy a časových kroků
• Použití mezivýsledků při výpočtu
• Přehledné zobrazení časově proměnných výsledků po časových krocích
• Zobrazení odporové síly v grafu a výsledky bodových sond během analýzy
• Zobrazení výsledků liniových sond pro libovolné časové kroky v grafu

Vstupní data

Pro modelování těles v programu RWIND Basic je v programu RFEM nebo RSTAB k dispozici speciální rozhraní. V něm se zadávají posuzované směry větru nastavením příslušných úhlů vzhledem ke svislé ose modelu a dále také profil větru a intenzity turbulence v závislosti na výšce s přihlédnutím k příslušné normě. Na základě těchto údajů se s uvážením globálně uložených parametrů pro stacionární výpočet vytvoří vlastní zatěžovací stavy pro nastavené úhly.

Program RWIND Basic můžeme ovládat také ručně 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 lze zadat přímo v programu RWIND Basic.

Výpočet

RWIND Basic používá numerický model CFD (Computational Fluid Dynamics) pro stanovení proudění vzduchu okolo objektů pomocí digitálního větrného tunelu. Simulace z výsledků proudění okolo modelu stanoví specifické zatížení větrem na povrch modelu.

Pro simulaci se používá 3D síť konečných objemů. RWIND Basic automaticky vytváří síť na základě definovatelných řídicích parametrů. Pro výpočet proudění větru je 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.

Výsledky

Řešení numerické simulace proudění poskytuje výsledky na modelu a v jeho okolí:

• Tlak na povrchu tělesa
• Součinitel rozdělení 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

Tyto výsledky se zobrazí v prostředí RWIND a graficky se vyhodnotí pro libovolně definovatelné oblasti. Vzhledem k tomu, že výsledky proudění okolo geometrie tělesa zobrazené v celém objemu jsou nepřehledné, nabízí program RWIND Basic volně posuvné roviny řezu pro zobrazení „objemových výsledků“ v jednotlivých rovinách. Pro výsledné 3D rozvětvené proudnice je kromě statického zobrazení k dispozici také animované zobrazení ve formě pohyblivých liniových segmentů nebo částic. Tato volba umožňuje znázornit proudění vzduchu jako dynamický účinek.

Veškeré výsledky lze exportovat jako obrázek nebo speciálně pro animaci výsledků jako video.