Czas opóźnienia to czas potrzebny na propagację zakłócenia prędkości (np. stałego lub losowego profilu wlotowego) od granicy wlotowej przez obszar obliczeniowy aż do końca tunelu aerodynamicznego. Reprezentuje on fizyczny czas transportu przepływu, głównie określony przez średnią prędkość wzdłuż kierunku przepływu oraz całkowitą długość obszaru.
W praktycznych symulacjach CFD czas opóźnienia jest istotny, ponieważ pole przepływu nie reaguje natychmiast na narzucone warunki wlotowe. Zamiast tego zakłócenie wędruje w dół rzeki wraz z przepływem, co oznacza, że każdy punkt w obszarze doświadcza narzuconego profilu wlotowego dopiero po upływie tego charakterystycznego czasu.
W rezultacie:
🔴 Przed upływem czasu opóźnienia pole przepływu jest jeszcze w fazie rozwoju i pod wpływem warunków początkowych lub niekompletnej propagacji warunku granicznego wlotu. Dlatego wyniki w tej fazie nie są fizycznie wiarygodne (nieralistyczne).
🟢 Po upływie czasu opóźnienia warunek wlotu jest w pełni rozprzestrzeniony w całym obszarze, a przepływ staje się reprezentatywny dla zamierzonego scenariusza fizycznego. W związku z tym uzyskane w tej fazie wyniki są fizycznie istotne i realistyczne.
Prosta i praktyczna estymacja opiera się na równaniu konwekcyjnym:
|
t |
Czas opóźnienia (s) |
|
L |
Całkowita długość tunelu aerodynamicznego lub odległość od wlotu do modelu (m) |
|
U |
Średnia prędkość przepływu na wlocie (m/s) |
Dla długości tunelu 𝐿=88 m i średniej prędkości 𝑈=15 m/s (obraz 1):
|
t |
Czas opóźnienia (s) |
|
L |
Całkowita długość tunelu aerodynamicznego lub odległość od wlotu do modelu (m) |
|
U |
Średnia prędkość przepływu na wlocie (m/s) |
Sygnał prędkości wlotu wymaga pewnego czasu na propagację przez obszar obliczeniowy. Na podstawie podanej konfiguracji zajmuje to około 5,9 sekundy, aby wiatr przemieścił się od granicy wlotowej do końca tunelu aerodynamicznego.
To oznacza:
🔴 Przed 5,9 sek → Pole przepływu nie jest jeszcze w pełni rozwinięte, a wyniki nie są fizycznie wiarygodne, ponieważ warunek wlotu nie dotarł jeszcze do całego obszaru. 🟢 Po 5,9 sek → Prędkość wlotowa jest w pełni ustanowiona w całym tunelu, a wyniki stają się realistyczne i odpowiednie do oceny.
RWIND umożliwia uwzględnienie tego opóźnienia automatycznie:
- Dzięki wprowadzeniu poprawnej średniej prędkości wlotowej (Obraz 2), oprogramowanie może oszacować fizyczny czas propagacji przepływu.
Parametr “Czas rozpoczęcia zapisywania wyników przejściowych” może zostać ustawiony (np. 5,9 sek na Obraz 3), aby:
- Zapisana była tylko fizycznie istotna (stabilna) część symulacji
- Wczesne, niereprezentatywne wyniki były wykluczone
