Das Programm RWIND Simulation erlaubt durch den Ansatz einer modifizierten Wandrandbedingung die Berücksichtigung einer Oberflächenrauigkeit der Modelloberfläche. Das numerische Modell dahinter basiert auf der Annahme, dass auf der Modelloberfläche, ähnlich eines Schleifpapiers, homogen aneinandergereihte Körner mit einem bestimmten Durchmesser sitzen. Der Korndurchmesser wird hierbei mit dem Parameter Ks und die Verteilung mit dem Parameter Cs beschrieben. Mit Berücksichtigung der Wandrauigkeit kann die numerische Strömungssimulation die Realität näher erfassen.
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Ein entscheidender Schritt bei der Numerischen Strömungsmechanik (Computational Fluid Dynamics - CFD) ist es, ein Validierungsbeispiel zu erstellen, um Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Simulationsergebnisse zu gewährleisten. Bei diesem Vorgang werden die Ergebnisse der CFD-Simulationen mit experimentellen oder analytischen Daten aus realen Szenarien verglichen. Es soll der Nachweis erbracht werden, dass das CFD-Modell die physikalischen Phänomene, die es simulieren soll, wirklichkeitsgetreu abbilden kann. In diesem Beitrag werden die wesentlichen Schritte bei der Entwicklung eines Validierungsbeispiels für die CFD-Simulation erläutert, von der Auswahl eines geeigneten physikalischen Szenarios bis zur Analyse und dem Vergleich der Ergebnisse. Bei sorgfältiger Einhaltung dieser Schritte können sowohl Ingenieure als auch Experten in Forschung und Entwicklung die Glaubwürdigkeit ihrer CFD-Modelle erhöhen und so den Weg für deren effektiven Einsatz in verschiedenen Bereichen wie der Aerodynamik, der Luft- und Raumfahrttechnik sowie der Umwelttechnik ebnen.
Die Windrichtung spielt bei der Gestaltung der Ergebnisse von CFD-Simulationen (Computational Fluid Dynamics - Numerische Strömungsmechanik) und der statischen Bemessung von Gebäuden und Infrastrukturen eine entscheidende Rolle. Sie ist ein entscheidender Faktor bei der Beurteilung, wie Windkräfte mit Bauwerken interagieren, und beeinflusst die Verteilung des Winddrucks und folglich die Maßnahmen hinsichtlich der Statik. Das Verständnis zur Auswirkung der Windrichtung ist unerlässlich, um Konstruktionen zu entwickeln, die wechselnden Windkräften standhalten sollen und somit die Sicherheit und Dauerhaftigkeit von Tragwerken gewährleisten. Einfach ausgedrückt hilft die Anströmrichtung bei der Feinabstimmung von CFD-Simulationen und der Anleitung von statischen Bemessungsprinzipien, eine optimale Leistung und Widerstandsfähigkeit gegenüber windinduzierten Effekten zu erzielen.
Die Einhaltung von Bauvorschriften wie dem Eurocode ist unerlässlich, um die Sicherheit, Stabilität und Nachhaltigkeit von Gebäuden und anderen Strukturen zu gewährleisten. Die Numerische Strömungsmechanik (Computational Fluid Dynamics), kurz CFD, spielt dabei eine entscheidende Rolle, indem sie das Verhalten von Flüssigkeiten simuliert, Bemessungen optimiert sowie Architekten und Ingenieuren dabei hilft, die Anforderungen des Eurocodes in Bezug auf Windlastanalyse, natürliche Lüftung, Brandsicherheit und Energieeffizienz zu erfüllen. Durch die Integration von CFD in den Planungsprozess können Fachleute sichere, effiziente und vorschriftenkonforme Gebäude erstellen, die den höchsten Bau- und Design-Standards in Europa entsprechen.
Da Wind auf seitlich offene Baukörper im Eurocode nicht genau geregelt ist, lohnt ein Blick auf die 4 Fälle der DIN 1055 Teil 4.
In RWIND Simulation besteht die Möglichkeit, das Modell in verschiedene Zonen zu unterteilen. Zum einen können den Zonen dadurch unterschiedliche Flächenrauheiten zugeordnet werden. Zum anderen besteht dadurch die Möglichkeit, lokale Ergebnisse besser auswerten zu können.
Das Programm RWIND Simulation für die Windlast-Generierung auf CFD-Basis lässt sich in verschieden Sprachen bedienen, z. B. in:
- Deutsch
- Englisch
- Tschechisch
- Spanisch
- Französisch
- Italienisch
- Polnisch
- Portugiesisch
- Russisch
Das Programm RWIND Simulation erlaubt durch den Ansatz einer modifizierten Wandrandbedingung die Berücksichtigung einer Oberflächenrauigkeit der Modelloberfläche. Das numerische Modell dahinter basiert auf der Annahme, dass auf der Modelloberfläche, ähnlich eines Schleifpapiers, homogen aneinandergereihte Körner mit einem bestimmten Durchmesser sitzen. Der Korndurchmesser wird hierbei mit dem Parameter Ks und die Verteilung mit dem Parameter Cs beschrieben. Mit Berücksichtigung der Wandrauigkeit kann die numerische Strömungssimulation die Realität näher erfassen.
Der Volumenraum in RWIND Simulation kann optional mit einem Ansatz 2. Ordnung zwischen den Zellen diskretisiert werden.
Dieser erweiterte Ansatz reagiert in der Regel trotz schlechterem Konvergenzverhalten mit genaueren Ergebnissen.
Was ist der Unterschied zwischen den Turbulenzmodellen RANS, URANS und DDES?
Gibt es eine Möglichkeit, die Ergebnisse der Widerstandskräfte aller Zonen aus RWIND in einer Tabelle auszugeben?
Beim Export meines Modells von RFEM nach RWIND erhalte ich die Meldung "Warnung Nr. 7731 | Lesen der Logger-Datei fehlgeschlagen". Was kann ich tun, um die Simulation in RWIND zu starten?
Wie kann man für verschiedenen Windrichtungen unterschiedliche Windprofile berücksichtigen?
Können Lastübertragungsflächen in RFEM 6 für die Windlastgenerierung mittels RWIND genutzt werden?
Wo finde ich die Updateberichte, Informationen zur Problembehebung und zu neuen Features in RFEM 6 und RSTAB 9?
