Opis
Przykład weryfikacyjny opisuje przepływ w stanie ustalonym wokół wieżowca w blokach miejskich. Przykład ten jest dostarczony przez Architectural Institute of Japan (AIJ). Model docelowy składał się z równomiernie rozmieszczonych bloków miejskich o płaskim kształcie 40 m × 40 m i wysokości 10 m oraz wieżowca o wymiarach 25 m × 25 m × 100 m (1:1:4) w centralnym bloku. Każdy blok składał się z dwóch dróg o szerokości 10 metrów oraz dróg o szerokości 20 m i 30 m. Skala modelu to 1:400. Pole prędkości wyników jest porównane w podanych sondach z dostępnymi danymi eksperymentalnymi z tunelu wiatrowego. Problem opisuje poniższa tabela oraz profil prędkości napływowej i profilu turbulencji. Testowane i porównywane są trzy kąty wiatru - 0°, 22,5° i 45°.
| Właściwości płynu | Lepkość kinematyczna | ν | 1.500e-5 | m2/s |
| Gęstość | ρ | 1.250 | kg/m3 | |
| Geometria | Dane z modelu CAD | |||
Rozwiązanie Analityczne
Rozwiązanie analityczne nie jest dostępne. Przykład ten dostarcza porównania wyników symulacji RWIND CFD oraz danych eksperymentalnych (AIJ).
Ustawienia Symulacji RWIND
- Modelowany w RWIND 3.05
- Rodzaj symulacji przepływu stałego
- Gęstość siatki wynosi 20% z zagęszczeniem w badanym obszarze (więcej niż 2 000 000 komórek dla wszystkich symulacji)
- Warunek brzegowy wlotowy - profil prędkości i intensywności turbulencji
- Dno tunelu - warunek brzegowy bez poślizgu
- Ściany tunelu i górna część - warunek brzegowy ześlizgowy
- Warunek brzegowy wylotowy - zerowe ciśnienie; zerowy gradient prędkości
Wyniki
Na poniższych wykresach porównano dane uzyskane eksperymentalnie z tunelu wiatrowego (AIJ) oraz dane z symulacji CFD w RWIND. Pokazano bezpośrednie porównanie prędkości wiatru i wykres rozproszenia. Obliczono również błąd średniokwadratowy (RMSE) i współczynnik korelacji (R) w obrębie wykresu rozproszenia. Wykresy pokazują dobrą zgodność między symulacją a eksperymentem. Należy zauważyć, że wyniki eksperymentalne w bezpośrednim sąsiedztwie wieżowca nie są dostępne; jednak wyniki symulacji są tutaj przedstawione.
