268x
005724
2024-07-11

Powierzchnie przepuszczalne

W RWIND 3 Pro można zastosować przepuszczalność do powierzchni. Krótką teorię dotyczącą przepuszczalności można znaleźć w rozdziale Permeability. W RWIND 3 Pro przepuszczalność jest modelowana przy użyciu warunku brzegowego, tj. przepisanego spadku ciśnienia na zdefiniowanych powierzchniach. Spadek ciśnienia (gradient ciśnienia) określany jest za pomocą równania:

gdzie współczynniki D i I definiowane są jako:

W modelach mediów przepuszczalnych omawianych w rozdziale Permeability, po prawej stronie równań N‑S w centrach komórek, w których powinna być rozwiązywana przepuszczalność, dodawany jest człon źródłowy. Ponieważ RWIND 3 Pro rozwiązuje tylko przepuszczalne powierzchnie (czyli stosunkowo cienkie elementy), przepuszczalność jest dotychczas modelowana przy użyciu cyklicznych warunków brzegowych (porousBafflePressure), przepisując gradient ciśnienia na wybranych elementach (przestrzeń). Więcej szczegółów można znaleźć w podręczniku OpenFOAM. Jest to obliczeniowo prosty model, dzięki któremu można uzyskać interesujące wyniki w krótkim czasie obliczeń. Ma on jednak swoje ograniczenia, na przykład użycie modelu przy dużym spadku ciśnienia może nie prowadzić do zbieżności i wyników.

Bardziej szczegółowe informacje o modelu przepuszczalności (porousBafflePressure) można znaleźć w podręczniku OpenFOAM-4.1.

Przepuszczalność i Strefy

W RWIND 3 Pro przepuszczalność przypisuje się do wybranych stref jako właściwość materiału, patrz poniższy obraz.

W oknie dialogowym "Edytuj Strefę", w sekcji "Materiał", kliknij "Utwórz nowy materiał..." lub "Edytuj materiał...". Pojawi się okno dialogowe z parametrami przepuszczalności.

Tutaj należy zdefiniować współczynniki przepuszczalności D i I oraz długość (grubość) powierzchni przepuszczalnej L. Wprowadzenie jak wyprowadzić i uzyskać te współczynniki zostało opisane w rozdziale Permeability. Więcej pomysłów i podejść do wyprowadzenia współczynników można znaleźć tutaj: Kalkulator Darcy'ego-Forchheimera Jedna z metod uzyskania współczynnika i modelowania przepuszczalności została opisana w artykule Knowledge Base na stronie Dlubal.

Po ustawieniu wszystkich współczynników i przypisaniu stref do powierzchni, model z przepuszczalnymi powierzchniami jest gotowy do obliczeń.

Wskazówka

Ustawiając współczynniki D i I, ważne jest, aby pamiętać o ich fizycznej interpretacji. Współczynnik D wpływa na znaczenie sił tarcia (lepkości), natomiast współczynnik I wpływa na znaczenie sił bezwładności prędkości, gdy przepływ przechodzi przez powierzchnię przepuszczalną.

Ważne

Obliczenia z przepuszczalnością powierzchni można przeprowadzać wyłącznie na uproszczonych modelach. Siatka typu shrink-wrapping zapewnia geometralnie poprawną siatkę bez jakichkolwiek otwartych objętości. Jeśli uproszczenie modelu jest wyłączone, wygenerowana objętościowa siatka może być słabej jakości, a wyniki mogą być niepoprawne. Ważne jest podkreślenie, że model uproszczony z i bez przepuszczalnych powierzchni różni się znacznie; zobacz obraz ¨Model Siatki z i bez przepuszczalnej powierzchni¨—model z powierzchniami przepuszczalnymi w tym przypadku tworzy model otwartej objętości, co prowadzi do większej objętościowej siatki niż ten sam model bez nich.

Ważne

Obecny model przepuszczalności (OpenFOAM, porousBafflePressure) działa dla stosunkowo prostych powierzchni przepuszczalnych (np. siatki druciane, żaluzje, bariery, itp.); tj. prostych kształtów zdefiniowanych przez zestaw równie zorientowanych trójkątów. W związku z tym, jeśli zastosujemy powierzchnie przepuszczalne dla całego budynku (np. model "Wieży Eiffla" z Project Manager), to obliczenia będą prawdopodobnie niestabilne, wyniki będą niepoprawne lub obliczenia w ogóle nie będą działać.

Rozdział nadrzędny