Dlaczego i kiedy uprościć model obliczeniowy w RWIND

Pytanie 1

Siatka obliczeniowa modelu uproszczonego w RWIND czasami nieznacznie różni się od podanego modelu. Możemy zaobserwować na przykład zaokrąglenie ostrych krawędzi lub niewielkie odsunięcie od ściany modelu. Dlaczego tak jest?

Odpowiedź

Tak zwany „Model uproszczony“ jest w rzeczywistości specjalną siatką powierzchniową otaczającą oryginalny model. Siatka ta usuwa potencjalne problemy topologiczne w definiowaniu modelu i umożliwia obliczenie przepływu wokół praktycznie każdego modelu STL/IFC zdefiniowanego przez zbiór trójkątów bez spójności topologicznej (czasem nazywanego również "zupą trójkątną"). Uproszczony model jest kluczową cechą RWIND, bez której nie byłoby możliwe obliczenie przepływu wokół większości modeli RFEM. Program RFEM przenosi model do RWIND za pomocą trójkątów przeznaczonych tylko do graficznego przedstawienia modelu (patrz na przykład niebieskie trójkąty prętów na rysunku 1). Trójkąty te nie definiują topologicznie poprawnych granic modelu, które są wymagane w każdej symulacji CFD.

Poprawka siatki w modelu uproszczonym

Pytanie 2

Czy konieczne jest korzystanie z modelu uproszczonego w RWIND? Mam dobrze zdefiniowany model i chcę mieć siatkę obliczeniową, która dokładnie odpowiada temu modelowi.

Odpowiedź

Nie, nie jest to konieczne. Jeżeli model jest zdefiniowany poprawnie, nie ma potrzeby korzystania z modelu uproszczonego i można wyłączyć opcję "Uprość model" w oknie dialogowym "Edytuj model". Siatka obliczeniowa odpowiada wówczas dokładnym granicom oryginalnego modelu, łącznie z ostrymi krawędziami. Zastosowanie modelu uproszczonego jest domyślnie włączone w RWIND z dwóch powodów:

• Większość modeli w programie RFEM nie ma poprawnie zdefiniowanej siatki granicznej
• Uproszczony model gwarantuje bezproblemowe generowanie siatki obliczeniowej, a następnie obliczanie wyników.

Oryginalny model z prawidłową siatką graniczną

W przypadku pracy z "dokładnym" modelem, bez uproszczeń, zaleca się użycie ustawienia "Przyciągaj do krawędzi modelu, jeśli'możliwe", co gwarantuje drobną siatkę na krawędziach modelu.

Przyciągaj do krawędzi modelu

Na poniższym rysunku widać różnicę między oryginalnym modelem z lub bez uchwycenia krawędzi.

Oryginalny model z uchwyconymi krawędziami

Pytanie 3

W jaki sposób zastosowanie modelu uproszczonego wpływa na dokładność wyników?

Odpowiedź

Zależy to od głównego celu symulacji. Jeżeli celem jest znalezienie sił przepływu wiatru działających na model (co jest głównym celem współpracy programów RWIND i RFEM), wówczas różnica między wynikami uzyskanymi na modelu uproszczonym i oryginalnym zwykle nie jest zbyt duża. Może ona wynosić do 5%, pod warunkiem, że w obu obliczeniach zastosowano te same parametry przepływu, stosunkowo drobną siatkę obliczeniową, a wybrany model uproszczony ma wystarczający poziom szczegółowości (tj. LD = 3 lub 4). Jeżeli jednak oryginalny model jest poprawnie zdefiniowany, nie ma powodu, aby stosować model uproszczony. Siatka wygenerowana dla oryginalnego modelu z pewnością da nam lepsze/dokładniejsze wyniki.

Porównanie wyników modelu oryginalnego i uproszczonego

Więcej informacji na temat tworzenia optymalnego modelu uproszczonego można znaleźć w artykule w Bazie informacji „Modele wielkoskalowe w RWIND i ich optymalizacja pod kątem Obliczenia”.