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08-08-2024

Flujo no estacionario

Información

Esta función solo está disponible en la versión Pro de RWIND 3.

El cálculo de "Flujo transitorio" se puede configurar en la pestaña "General" del cuadro de diálogo "Parámetros de simulación". Allí también puedes elegir si guardar los datos necesarios para continuar el cálculo después de reabrir el modelo. Podría ser útil, pero produce archivos grandes.

En la pestaña "Flujo transitorio", se pueden definir los parámetros de la simulación de flujo transitorio.

Condición Inicial

La condición inicial para el cálculo transitorio se establece en esta sección. Por defecto, primero se calcula el flujo estacionario. Luego, los resultados se utilizan como campo inicial para el cálculo transitorio. También puedes definir un número de iteraciones para este cálculo de flujo estacionario.

Al calcular el flujo transitorio, es importante establecer correctamente la condición inicial. Una condición inicial establecida incorrectamente puede causar inestabilidad en el cálculo o un tiempo de cálculo innecesariamente largo antes de que el campo de flujo se estabilice en los valores correctos. RWIND 3 utiliza su solucionador de flujo estacionario con un número bajo de iteraciones para calcular la condición inicial. Esto significa que al calcular el flujo transitorio, primero se inicia el cálculo de flujo estacionario de la condición inicial y, tan pronto como se termina, el cálculo transitorio se inicia automáticamente.

Condiciones de Frontera

Se podría definir una condición de frontera variable en el tiempo en la entrada del túnel. Al marcar esta opción, se eliminan los perfiles estacionarios definidos para la velocidad y las cantidades de turbulencia. Se abre un nuevo cuadro de diálogo.

Los valores de la condición de frontera transitoria se definen en un conjunto de puntos situados en la frontera de entrada del túnel. Estos puntos se definen en la sección "Puntos de definición de la condición de frontera". Es posible definirlos manualmente o importarlos desde una nube de puntos. La nube de puntos se puede crear usando la función Nuevo gráfico de nube de puntos gráficamente…. Solo se consideran las coordenadas y,z, por lo que la coordenada x puede ser arbitraria. Los puntos deben estar dentro del túnel y no pueden ser colineales (en una línea solamente). Por lo tanto, el tipo de rectángulo de la nube de puntos es el más adecuado.

La historia temporal de la cantidad seleccionada (por ejemplo, componentes de velocidad) se define en la sección "Valores en el tiempo en puntos seleccionados", con los valores especificados válidos para el punto seleccionado actualmente o para múltiples puntos seleccionados simultáneamente. Los puntos se pueden comprobar en la primera sección o seleccionar mediante la herramienta gráfica en la última sección. Para el modelo de turbulencia DDES, solo se pueden definir componentes de velocidad. Para URANS, también se puede definir k, epsilon u omega variables en el tiempo.

La tercera sección muestra la historia temporal de la cantidad seleccionada para los puntos seleccionados.

Todos los puntos y valores también se pueden pegar desde el portapapeles o todo el BC se puede importar a través de un archivo XML (esto se explicará más adelante).

El tiempo inicial de la condición debe ser igual o inferior al comienzo del cálculo transitorio (0, al iniciar el cálculo transitorio, o igual o inferior al tiempo de simulación actual, al continuar el cálculo transitorio). Los tiempos se pueden ajustar a 0 u otro tiempo, cuando sea necesario, con el botón “Importar, Exportar y Otras Funciones...”.

Tanto los puntos como los valores de la condición transitoria se pueden importar (o exportar) desde (o a) un archivo XML, usando el menú bajo el botón "Importar, Exportar y Otras Opciones".

Cuando el intervalo de tiempo de BC es más corto que el intervalo de tiempo del cálculo, el último valor se mantiene hasta el final del cálculo.

Consejo

Para mantener la resolución fina del BC de entrada a lo largo del túnel, la malla volumétrica debe refinarse entre la entrada y el modelo. Marcar la función "Refinar la región a barlovento" en la pestaña General en los parámetros de simulación refina automáticamente esta región de aproximación del viento.

Cálculo y Resultados de Flujo Transitorio

En esta sección, puedes establecer el tiempo de cálculo y los pasos de tiempo óptimos para guardar los resultados transitorios. Se recomienda la configuración predeterminada; los usuarios más experimentados pueden cambiar esta configuración a su criterio, pero es importante darse cuenta de que configuraciones inapropiadas pueden causar que se almacene una gran cantidad de datos en el disco (decenas o cientos de GB), lo cual puede ralentizar significativamente el cálculo así como el trabajo posterior con el programa.

El "Tiempo de simulación" es el tiempo real del flujo de viento que queremos calcular. El valor predeterminado (dado por la configuración automática) corresponde a aproximadamente 10 veces el tiempo requerido para que el viento pase a través de toda la longitud del túnel a una velocidad de entrada dada.

El tiempo de inicio para guardar resultados es el tiempo a partir del cual se guardarán los resultados transitorios. Te permite evitar almacenar datos en la fase inicial del cálculo, en la que la solución numérica aún no converge a los valores correctos. Se puede definir un paso de tiempo, y con base en las entradas anteriores, se calcula el número de pasos de tiempo.

Una opción especial para el programa RFEM 6 o RSTAB 9 para análisis estructural define cuál paso de tiempo se considerará como el "paso de tiempo maestro". Por defecto, se establece la "Última capa de tiempo" como la capa de tiempo maestra, pero puedes cambiar este valor ya sea en esta pestaña o desde el menú emergente disponible en la "Barra de edición" después del cálculo.

Cuando está disponible, se proporciona información sobre los resultados existentes: tiempo de simulación alcanzado y número de pasos calculados (DTL).

Opciones de Cálculo Transitorio

Al hacer clic en el botón Otras Opciones, aparece un nuevo cuadro de diálogo:

Promedio de Resultados en el Tiempo

Los resultados instantáneos se pueden promediar directamente en OpenFOAM a lo largo de un intervalo de tiempo definido. El intervalo de tiempo se puede sincronizar con el paso de tiempo de guardado o arbitrariamente.

Otras Opciones

La opción "Mostrar resultados instantáneos durante el cálculo" permite habilitar/deshabilitar la visualización de resultados en pasos de tiempo durante el cálculo.

La opción "Exportar todos los pasos de tiempo a RFEM" te permite guardar/transportar los resultados de todos los pasos de tiempo guardados a RFEM.

La casilla de verificación "Usar esquema numérico de segundo orden" controla qué esquema numérico se utiliza para los términos de divergencia (flujos). No está activada por defecto, por lo que el cálculo se realiza según el primer orden. Si se ha seleccionado la casilla de verificación, la solución se lleva a cabo según el segundo orden.


Por último, hay un parámetro para establecer la "tolerancia de error de compresión de datos" al comprimir los datos de los resultados transitorios: Dado que los datos de los resultados transitorios pueden ser enormes, RWIND 3 permite la compresión de los datos, lo cual puede aún conllevar un cierto error en algunas capas de tiempo. Esta tolerancia indica cuánto puede diferir el valor en un punto dado del valor obtenido del cálculo.

La tolerancia predeterminada se establece en 0.1%, lo que significa que el valor ε = 0.001·(Vmax - Vmin), donde Vmax y Vmin son los valores máximo y mínimo en todo el dominio. Si la tolerancia se establece en cero, no se realizará ninguna compresión, y todos los valores en todos los pasos de tiempo corresponderán a los valores obtenidos del cálculo.

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