Auf dieser Registerkarte werden die Turbulenzparameter für die Simulationstypen "Stationäre Strömung" und "Transiente Strömung" gesteuert. Sie werden entsprechend Ihrer Auswahl auf der Registerkarte Allgemein angewendet.
Stationäre Strömung
In diesem Bereich können Sie entscheiden, ob Sie "Turbulenzen berücksichtigen" möchten. Die Auswirkungen turbulenter Strömungen sind durch chaotische Änderungen des Drucks und der Strömungsgeschwindigkeit gekennzeichnet (siehe Kapitel Hinweis zu Turbulenzen), im Gegensatz zu Laminarströmungen. Da Luft eine "Flüssigkeit" mit geringer Viskosität ist, überwindet übermäßige kinetische Energie die Dämpfung der Flüssigkeit in Bereichen mit erhöhter Geschwindigkeit.
Das "Turbulenzmodell" kann auf den Korrelationen zwischen k und ε oder zwischen k und ω basieren. Die erste Option ist als Standard eingestellt. Je nach Auswahl können Sie entweder die turbulente Dissipationsrate ε oder die spezifische Dissipationsrate ω festlegen.
Im Allgemeinen ist die Simulation mit k–ω universeller und robuster als die mit k–ε. Dennoch liefert das k–ε-Modell bessere Ergebnisse für bestimmte Orte, wie z.B. die Zonen nahe an Oberflächen. Informationen und eine spezifische Beschreibung des k–ε-Modells finden Sie im Dokument k-ε Turbulenzmodell.
Transiente Strömung
Die transiente Strömungssimulation ermöglicht die Verwendung von URANS-Modellen und fortgeschritteneren hybriden und LES-Turbulenzmodellen. In RWIND 3 stehen vier Turbulenzmodelle zur Verfügung: Spalart-Allmaras DDES, URANS k–ε und URANS k–ω sowie LES mit WALE-SGS-Modell. Weitere Informationen zu diesen Modellen finden Sie auf der Website CFD Support oder im Wikipedia-Artikel Wikipedia.
Parameter
Wenn Sie die Option "Turbulenzparameter aus der Turbulenzintensität berechnen" auswählen, können Sie die Intensität I als Prozentsatz (ein Verhältnis der quadratischen Mittelwert der turbulenten Geschwindigkeitsfluktuationen und der über einen Zeitraum gemittelten Geschwindigkeit am selben Ort) im "Turbulenzintensität I"-Feld unten definieren. Die
Schaltfläche ermöglicht es Ihnen, die Turbulenzintensität als Funktion der Höhe zu definieren. Sie können die Diagrammwerte wie in Kapitel Windprofil beschrieben eingeben.
Die "Turbulente kinetische Energie k" und die "Turbulente Dissipationsrate ε" (oder die "spezifische Dissipationsrate ω") werden dann vom Programm bestimmt. Weitere Informationen dazu finden Sie im DokumentTurbulente kinetische Energie.
Die Parameter zur Definition der Turbulenz wurden mit der Möglichkeit der benutzerdefinierten Turbulenzlängenskala "L" erweitert, die die Parameter "ε" und "ω" bei der Berechnung ihrer Werte aus der Turbulenzintensität erheblich beeinflusst.
Alternativ können Sie die Parameter k und ε (oder ω) manuell auf der Registerkarte Windprofil definieren, nachdem Sie das Kontrollkästchen "Turbulenzparameter aus der Turbulenzintensität berechnen" deaktiviert haben.
Eine idealisierte Luftströmung ohne jegliche Schwankungen in der Luftgeschwindigkeit oder -richtung hätte einen Wert für die Turbulenzintensität von 0 %. Bei Fällen mit hoher Turbulenz liegt die Turbulenzintensität in der Regel zwischen 5 % und 20 % (siehe CFD Online). Die Turbulenzintensität ist standardmäßig auf 1 % eingestellt, um die meisten Fälle mit mittlerer und geringer Turbulenz abzudecken.