RWIND Simulation (soufflerie)

Un logiciel complet

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Simulation CFD d'écoulement de l'air

RWIND Simulation est un programme de simulation numérique des flux de vent autour de divers objets et de génération des charges de vent, c'est-à-dire les forces qui agissent sur ces objets.

Ce programme développé par PC-Progress en collaboration avec CFD Support peut être utilisé comme une application autonome ou comme complément des programmes RFEM et RSTAB pour les analyses statiques et dynamiques.

  1. Fonctionnalités

    • Analyse 3D de l'écoulement des fluides incompressibles avec le solveur OpenFoam
    • Importation directe de modèles à partir de RFEM/RSTAB ou de fichiers  STL
    • Modification du modèle en toute simplicité par glisser-déposer et grâce aux aides à l'ajustement graphique
    • Correction automatique de la topologie du modèle à l'aide d'un maillage spécifique
    • Possibilité d'ajouter des objets provenant de l'environnement du modèle (bâtiments, terrain, etc.)
    • Profils de vitesse dépendant de la hauteur selon la norme
    • Modèles de turbulence k-epsilon et k-omega
    • Maillage automatique ajusté à la profondeur de détail sélectionnée
    • Calcul effectué parallèlement en tirant le meilleur parti des capacités des processeurs multi-cœurs
    • Résultats des simulations basse résolution (un million de cellules max.) disponibles en quelques minutes
    • Résultats des simulations moyenne et haute résolution (un à dix millions de cellules max.) disponibles en quelques minutes
    • Affichage graphique des résultats dans les plans « clipper/slicer » (champs scalaires et vectoriels)
    • Affichage graphique des flux d'air et de leur écoulement sous forme d'animation
  2. Données de base pour la génération des cas de charge dans RFEM/RSTAB

    Entrée

    RFEM et RSTAB disposent d'une interface spécifique pour la modélisation d'objets dans RWIND Simulation. Dans cette application, les directions du vent à analyser sont définies par les positions angulaires correspondantes autour de l'axe vertical du modèle et la norme adéquate permet de déterminer le profil du vent en fonction de la hauteur. Des cas de charge individuels sont créés selon ces caractéristiques pour chaque position angulaire à l'aide des paramètres du fluide, des propriétés du modèle de turbulence et des paramètres d'itération définis de manière globale. Ces cas de charge peuvent être étendus par modification partielle dans l'environnement de RWIND Simulation à l'aide de modèles de terrain ou d'environnement à partir de graphiques vectoriels STL.

    Vous pouvez également utiliser manuellement le programme RWIND Simulation sans recourir à l'interface dans RFEM ou RSTAB. Les objets et le terrain sont alors modélisés directement dans RWIND Simulation à partir d'un fichier STL en important un graphique vectoriel. RWIND Simulation permet de définir directement le profil du vent en fonction de la hauteur et d'autres données relatives à la mécanique des fluides.

  3. Considération des modèles de terrain dans RWIND Simulation | © www.sta-con.cz

    Calcul

    Le programme RWIND Simulation simule les objets définis et leur environnement dans une soufflerie numérique à partir d'un profil de vent dépendant de la hauteur.

    Une zone de soufflerie cubique personnalisable avec une zone d'entrée est définie à cet effet dans l'espace 3D de RWIND Simulation et une zone de sortie autour des objets définis est paramétrée du côté opposé. Le profil du vent en fonction de la hauteur est appliqué à la zone d'entrée des flux.

    Le programme applique généralement un maillage spécifique aux objets pour discrétiser leurs surfaces rigides. Ce maillage agit comme une « peau » hermétique et garantit que l'aérodynamique des objets n'est pas affectée par les écarts de flux dans le modèle d'origine. Le programme discrétise les équations de conservation pour déterminer l'écoulement en 3D de l'air autour des objets à l'aide d'un maillage solide adaptatif qui devient de plus en plus petit en direction des objets. À partir de ce maillage, le programme résout le problème d'écoulement défini pour l'orientation de la soufflerie donnée à l'aide de la méthode des volumes finis (MVF) et du noyau de calcul libre OpenFOAM.

  4. Affichage de la distribution de charge dans RFEM

    Sortie

    Une fois l'analyse dans le programme de l'interface lancée, un processus de traitement par lots commence. Toutes les définitions de barre, de surface et de solide du modèle RFEM/RSTAB pivotées avec tous les coefficients pertinents sont entrées dans la soufflerie numérique RWIND Simulation durant ce processus. Le modèle est analysé et les pressions surfaciques résultantes sont redonnées dans RFEM/RSTAB sous forme de charges de nœuds de maillage EF ou de charges de barres. Ces cas de charge contenant des charges RWIND Simulation peuvent être calculés et combinés avec d'autres charges dans des combinaisons de charges et de résultats. 

    Outre ces cas de charge résultants dans RFEM/RSTAB, l'analyse aérodynamique dans RWIND Simulation produit d'autres résultats qui donnent une vue d'ensemble du cas d'écoulement des flux traité :

    • Pression sur la surface de l'objet
    • Champ de pression autour de la géométrie de l'objet
    • Champ de vitesse relatif à la géométrie de l'objet
    • Vecteur de vitesse par rapport à la géométrie de l'objet
    • Lignes d'écoulement de l'air autour de la géométrie de l'objet
    • Forces sur les éléments en forme de barre générés au début à partir d'éléments de barre
    • Diagramme de convergence
    • Direction et taille de la résistance des objets définies face à l'écoulement de l'air

    Ces résultats sont affichés et évalués graphiquement dans l'environnement de RWIND Simulation. Les résultats de l'écoulement de l'air relatifs à la géométrie des objets peuvent être surprenants s'ils sont observés dans l'affichage global. Des plans de coupe librement déplaçables sont donc disponibles pour analyse dans un plan distinct des « résultats de solide ». Le résultat des lignes d'écoulement de l'air est donné sous forme de représentation statique, mais également d'affichage animé avec des lignes ou des particules en mouvement. Le flux de vent peut ainsi être représenté comme un effet dynamique.

    Tous les résultats peuvent être exportés sous forme d'image ou de vidéo, une option particulièrement utile pour les résultats animés.

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