876x
003620
16.1.2024

Propustné plochy

V programu RWIND 2 Pro je možné aplikovat na plochu propustnost. Stručnou teorii o propustnosti lze nalézt v kapitole Propustnost. V programu RWIND 2 Pro se modeluje propustnost pomocí okrajové podmínky, předepsané tlakové ztráty na definovaných plochách. Tlaková ztráta (tlakový gradient) je dána rovnicí:

kde součinitele D a I jsou definovány jako:

V modelech propustných prostředí popsaných v kapitole Propustnost je zdrojový člen přidán na pravou stranu N‑S rovnic v těžišti buněk, kde má být řešena propustnost. Protože RWIND 2 Pro řeší pouze propustné plochy (tj. relativně tenké prvky), propustnost se zatím modeluje pomocí cyklické okrajové podmínky (porousBafflePressure), která předepisuje tlakový gradient na vybrané prvky (záplata). Další podrobnosti najdete v příručce OpenFOAM. Jedná se o výpočetně jednoduchý model a v krátkém čase lze dosáhnout zajímavých výsledků. Má to však svá omezení, například použití modelu pro vysokou tlakovou ztrátu nemusí vést ke konvergenci a výsledkům.

Podrobnější informace o modelu propustnosti (porousBafflePressure) lze nalézt v OpenFOAM-4.1 manuálně.

Propustnost a oblasti

V programu RWIND 2 Pro je propustnost přiřazena vybraným oblastem jako materiálová vlastnost, viz obrázek níže.

V sekci "Materiál" klikněte v dialogu "Upravit oblast" na "Vytvořit nový materiál..." nebo "Upravit materiál...". Zobrazí se dialog s parametry prostupnosti.

Zde je třeba zadat součinitele propustnosti D, I a délku (tloušťku) propustné plochy L. V kapitole Permeabilita jsme popsali, jak tyto součinitele odvodit a získat. Další nápady a přístupy k odvození součinitelů lze nalézt také . Jeden ze způsobů, jak získat součinitel a model propustnosti, je popsán v Článek v databázi znalostí na webových stránkách společnosti Dlubal. Po nastavení všech součinitelů a přiřazení oblastí plochám je model s propustnými plochami připraven k výpočtu.

Tip

Při zadávání součinitelů D a I je třeba mít na paměti jejich fyzikální interpretaci. Součinitel D ovlivňuje důležitost třecích (viskózních) sil, zatímco součinitel I ovlivňuje význam setrvačných sil při rychlosti proudění při průchodu propustnou plochou.

Důležité

Výpočet s propustností ploch lze provést pouze na zjednodušených modelech. Síť pro smršťovací ovinutí zajišťuje geometricky správnou síť bez otevřených objemů. Pokud je zjednodušení modelu deaktivováno, vygenerovaná objemová síť může mít špatnou kvalitu a výsledky mohou být nesprávné. Zde je důležité zdůraznit, že zjednodušený model s propustnými plochami a bez nich se výrazně liší, viz , model s propustnými plochami v tomto případě tvoří model otevřeného objemu, který pak vede k větší objemová síť pak stejný model bez nich.

Důležité

Současný model propustnosti (OpenFOAM, porousBafflePressure) je funkční pro relativně jednoduché propustné plochy (např. drátěná pletiva, žaluzie, svodidla atd.), tedy jednoduché tvary definované sadou stejně orientovaných trojúhelníků. pokud použijeme propustné plochy pro celou budovu (například model "Eiffelova věž" od vedoucího projektu), pak bude výpočet s největší pravděpodobností nestabilní, výsledky budou chybné nebo výpočet nebude fungovat vůbec.

Nadřazená kapitola