RWIND 2 | Simulace větru (větrný tunel)
Generování zatížení větrem na základě CFD analýzy pro každý tvar konstrukce
Ziviltechniker Matthias Mösl
13. listopadu 2019
Velmi vydařený webinář o programu RWIND Simulation
„Webinář o programu RWIND Simulation se velmi vydařil!
Od nynějška lze analyzovat síly od větru při takové geometrii objektů, kterou norma nezohledňuje. Uvažované síly větru byly podle normy často více či méně dobrým odhadem.“
DI Dr. techn. Wolfgang Billensteiner
15. listopadu 2019
„Kombinace přídavného modulu RF-STABILITY programu RFEM a RWIND Simulation je perfektní. V modulu RF-STABILITY mohu provést analýzu vzpěru, a získám tak přesné vzpěrné délky. Pomocí programu RWIND Simulation určím přesná zatížení větrem. V případě konstrukcí neobvyklých tvarů by bylo pouhým odhadem počítat zatížení větrem jen z norem... ať už méně či více konzervativním. Výsledky na mého zákazníka udělaly dojem!“
Yuri Yurianto, SE, PE, M.Sc.
1. října 2019
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. RWIND je k dispozici ve verzi Basic a Pro.
Vývoj tohoto programu probíhal ve spolupráci se společnostmi PC-Progress a CFD Support a lze ho používat jako samostatnou aplikaci nebo jako doplněk k programům RFEM a RSTAB pro statickou a dynamickou analýzu.
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 / řezače
- Zobrazení 3D proudění větru pomocí animovaných proudnic
- Zadání bodových a liniových sond
- Vícejazyčné ovládání programu (čeština, němčina, angličtina, španělština, francouzština, italština, polština, portugalština 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
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.
Import zatížení větrem do programu RFEM nebo RSTAB
Při spuštění analýzy v aplikaci programu RFEM nebo RSTAB se zahájí dávkový proces, při němž se veškeré definované pruty, plochy a tělesa v modelu zohlední se všemi příslušnými součiniteli v zadané poloze v numerickém modelu větrného tunelu v programu RWIND Basic, spustí se 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 počítat a skládat s jinými zatíženími do kombinací zatížení nebo do kombinací výsledků.
Vyloučení odpovědnosti: Tato nabídka nebyla schválena ani potvrzena ze strany OpenCFD Limited, výrobce a provozovatele softwaru OpenFOAM prostřednictvím www.openfoam.com a vlastníka obchodních značek OPENFOAM® a OpenCFD®.
Kontakt
Máte dotazy k našim produktům nebo potřebujete pomoc s výběrem produktů pro Vaše projekty? Kontaktujte nás prostřednictvím naší bezplatné e-mailové podpory, chatu nebo na fóru, případně využijte naše FAQ často 24 hodin denně.
Manuály
Dlubal Software členem WtG
Dlubal Software je členem společnosti pro větrnou technologii Windtechnologische Gesellschaft e.V.
Cena
![[EN] RWIND Simulation | Proudění větru v digitálním větrném tunelu a generování zatížení větrem](/-/media/Images/netgenium/thumbnails/2/9/9/4/9/2994960/2994960.png?la=cs&mw=348&mlid=291C9F0E131047E585C8FA3A746C7AE5&hash=D2BC6C2BFF10F8FA1FBD4470CD82C8A331F0FEC3)
![[EN] Program RWIND Simulation | VW Golf ve větrném tunelu](/-/media/Images/netgenium/thumbnails/2/9/9/4/8/2994863/2994863.png?la=cs&mw=348&mlid=B3958EE5D34A4EEA8D04D1F8F53D7650&hash=0E3EADBA94689AB3000F562FF65D07D504AE312A)
![[EN] Program RWIND Simulation | Generování zatížení větrem na chladicí věž](/-/media/Images/netgenium/thumbnails/2/9/9/4/6/2994684/2994684.png?la=cs&mw=348&mlid=8B1BFBF1011C4A90A6ECD41EC871C3B7&hash=CE418E5F6A9343BE6838FA36C8FD6BA49FB42A1F)
![[EN] Program RWIND Simulation | Simulace proudění vzduchu okolo Eiffelovy věže](/-/media/Images/netgenium/thumbnails/2/9/9/4/6/2994630/2994630.png?la=cs&mw=348&mlid=84B070893CD84C16B7133F25FF1B6B24&hash=04E4F55F89A950471B90D7844A60D0B1D50F5206)
Větrná pohoda v místech pohybu chodců a v okolí budov
Budovy jsou tělesa obtékaná větrem. Při obtékání vznikají na povrchu specifická zatížení, která se musí zohlednit při navrhování a statickém posouzení konstrukce.
