W RWIND 3 Pro można zastosować przepuszczalność dla powierzchni. Krótka teoria przepuszczalności znajduje się w rozdz. Przepuszczalność. W RWIND 3 Pro przepuszczalność jest modelowana przy użyciu warunku brzegowego, zadanego spadku ciśnienia na zdefiniowanych powierzchniach. Spadek ciśnienia (gradient ciśnienia) jest określony wzorem:
|
Δp[Pa] |
Spad ciśnienia |
|
μ[Pa.s] |
Lepkość dynamiczna płynu |
|
U[m/s] |
Prędkość płynu |
|
D[1/m2] |
Współczynnik Darcy'ego |
|
I[1/m] |
Współczynnik bezwładności |
|
ρ[kg/m3] |
Gęstość płynu |
|
L[m] |
Permeable media length in the flow direction |
gdzie współczynniki D oraz I są zdefiniowane jako:
W modelach z ośrodkami przepuszczalnymi, omówionymi w rozdz. Przepuszczalność, składnik źródłowy jest dodawany po prawej stronie równań N‑S, w środku ciężkości komórek, gdzie ma zostać wyliczona przepuszczalność. Ponieważ RWIND 3 Pro rozwiązuje tylko problem powierzchni przepuszczalnych (tj. stosunkowo cienkich elementów), przepuszczalność jest modelowana przy użyciu cyklicznego warunku brzegowego (porousBafflePressure), określającego gradient ciśnienia na wybranych elementach (patch). Więcej informacji można znaleźć w przewodniku OpenFOAM. Jest to model prosty pod względem obliczeniowym, dzięki któremu można uzyskać interesujące wyniki w krótkim czasie obliczeń. Ma to jednak swoje ograniczenia, na przykład zastosowanie modelu dla dużego spadku ciśnienia może nie prowadzić do zbieżności i wyników.
Więcej szczegółowych informacji na temat modelu przepuszczalności (porousBafflePressure) można znaleźć w OpenFOAM-4.1 ręcznie.
Przepuszczalność i strefy
W RWIND 3 Pro przepuszczalność jest przypisana do wybranych stref jako właściwość materiału, patrz obraz poniżej.
W oknie dialogowym "Edytuj strefę" w sekcji "Materiał" należy kliknąć "Utwórz nowy materiał..." lub "Edytuj materiał...". Pojawi się okno dialogowe z parametrami przepuszczalności.
W tym miejscu należy zdefiniować współczynniki przepuszczalności D, I oraz długość powierzchni przepuszczalnej (grubość) L. Wprowadzenie do wyprowadzania i uzyskiwania tych współczynników opisano w rozdziale Przepuszczalność. Więcej pomysłów i podejść do wyprowadzania współczynników można znaleźć tutaj:
Kalkulator Darcy'ego-Forchheimera
Jeden ze sposobów określania współczynnika i modelowania przepuszczalności opisano w artykule w Bazie informacji na stronie internetowej Dlubal.
Po ustawieniu wszystkich współczynników i przypisaniu stref do powierzchni, model z powierzchniami przepuszczalnymi jest gotowy do obliczeń.
