Descrizione
L'esempio di verifica descrive il flusso stazionario attorno a un grattacielo in blocchi di città. L'esempio è fornito dall'Istituto Architettonico del Giappone (AIJ). Il modello di riferimento consisteva in blocchi cittadini disposti uniformemente con una forma piana di 40 m × 40 m e un'altezza di 10 m e un grattacielo di 25 m × 25 m × 100 m (1:1:4) nel blocco centrale. Ogni blocco era composto da due strade larghe 10 metri e strade di 20 m e 30 m. La scala del modello è 1:400. Il campo di velocità risultante viene confrontato in sonde date con dati sperimentali disponibili dalla galleria del vento. Il problema è descritto dalla seguente tabella e dal profilo di velocità e turbolenza all'ingresso. Vengono testati e confrontati tre angoli di vento - 0°, 22,5° e 45°.
| Proprietà del Fluido | Viscosità Cinetica | ν | 1.500e-5 | m2/s |
| Densità | ρ | 1.250 | kg/m3 | |
| Geometria | Fornita dal modello CAD | |||
Soluzione Analitica
Una soluzione analitica non è disponibile. L'esempio fornisce un confronto tra i risultati della simulazione RWIND CFD e i dati sperimentali (AIJ).
Impostazioni della Simulazione RWIND
- Modellato in RWIND 3.05
- Tipo di simulazione a flusso stazionario
- Densità della mesh è del 20% con raffinamento nell'area sondabile (più di 2.000.000 di celle per tutte le simulazioni)
- Condizione al contorno d'ingresso - profilo di velocità e profilo d'intensità turbolenta
- Fondo del tunnel - condizione al contorno non slip
- Pareti e parte superiore del tunnel - condizione al contorno slip
- Condizione al contorno all'uscita - pressione zero; gradiente di velocità zero
Risultati
Nei grafici seguenti, i dati ottenuti sperimentalmente dalla galleria del vento (AIJ) e i dati dalla simulazione CFD in RWIND sono confrontati. Viene mostrato un confronto diretto della velocità del vento e dello scatter plot. L'Errore Quadratico Medio (RMSE) e il Coefficiente di Correlazione (R) sono calcolati all'interno dello scatter plot. I grafici mostrano un buon accordo tra la simulazione e l'esperimento. Si noti che i risultati sperimentali in prossimità del grattacielo non sono disponibili; tuttavia, i risultati della simulazione sono riportati qui.
