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11-07-2024

Superficies permeables

En RWIND 3 Pro, es posible aplicar permeabilidad a una superficie. Se puede encontrar una breve teoría sobre la permeabilidad en el Capítulo Permeability. En RWIND 3 Pro, la permeabilidad se modela utilizando una condición de contorno, una caída de presión prescrita en superficies definidas. La caída de presión (gradiente de presión) se da mediante la ecuación:

donde los coeficientes D e I se definen como:

En los modelos de medios permeables discutidos en el Capítulo Permeability, se añade un término fuente en el lado derecho de las ecuaciones N‑S en el centroide de las celdas donde se debe resolver la permeabilidad. Dado que RWIND 3 Pro solo resuelve superficies permeables (es decir, elementos relativamente delgados), la permeabilidad se modela hasta ahora utilizando una condición de contorno cíclica (porousBafflePressure), prescribiendo el gradiente de presión en los elementos seleccionados (parche). Para más detalles, consulte la guía de OpenFOAM. Este es un modelo computacionalmente simple y se pueden lograr resultados interesantes en un corto tiempo de cálculo. Sin embargo, tiene sus limitaciones, por ejemplo, usar el modelo para una alta caída de presión puede no llevar a la convergencia y resultados.

Más información específica sobre el modelo de permeabilidad (porousBafflePressure) se puede encontrar en el manual de OpenFOAM-4.1.

Permeabilidad & Zonas

En RWIND 3 Pro, la permeabilidad se asigna a las zonas seleccionadas como una propiedad de material, vea la imagen a continuación.

En el cuadro de diálogo "Editar Zona", en la sección "Material", haga clic en "Crear nuevo material..." o "Editar material...". Aparecerá un cuadro de diálogo con los parámetros de permeabilidad.

Aquí, se deben definir los coeficientes de permeabilidad D e I, y la longitud de la superficie permeable (espesor) L. Se describió una introducción sobre cómo derivar y obtener estos coeficientes en el Capítulo Permeability. Aquí también se pueden encontrar más ideas y enfoques para derivar los coeficientes: Calculadora de Darcy-Forchheimer Una forma de obtener el coeficiente y modelar la permeabilidad se describe en el Artículo de Base de Conocimiento en el sitio web de Dlubal.

Después de configurar todos los coeficientes y asignar zonas a las superficies, el modelo con superficies permeables está listo para el cálculo.

Consejo

Al configurar los coeficientes D e I, es importante tener en cuenta su interpretación física. El coeficiente D afecta la importancia de las fuerzas friccionales (viscosas), mientras que el coeficiente I afecta la importancia de las fuerzas inerciales de velocidad al pasar el flujo a través de la superficie permeable.

Importante

El cálculo con la permeabilidad superficial puede realizarse solo en modelos simplificados. La malla de envoltura ajustada asegura una malla geométricamente correcta sin volúmenes abiertos. Si la simplificación del modelo está desactivada, la malla de volumen generada podría ser de mala calidad y los resultados podrían ser incorrectos. Aquí, es importante subrayar que el modelo simplificado con y sin superficies permeables difiere significativamente; vea la imagen "Modelo de Malla con y Sin Superficie Permeable": el modelo con superficies permeables en este caso forma un modelo de volumen abierto, que luego lleva a una malla volumétrica más grande, luego el mismo modelo sin ellas.

Importante

El modelo de permeabilidad actual (OpenFOAM, porousBafflePressure) es funcional para superficies permeables relativamente simples (por ejemplo, mallas de alambre, lamas, barreras, etc.); es decir, formas simples definidas por un conjunto de triángulos igualmente orientados. Por lo tanto, si utilizamos superficies permeables para todo el edificio (por ejemplo, el modelo "Torre Eiffel" del Project Manager), entonces el cálculo probablemente será inestable, los resultados serán incorrectos, o el cálculo no funcionará en absoluto.

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