RWIND 2 | Symulacja przepływu wiatru (tunel aerodynamiczny)

Funkcje RWIND Basic

• Obliczanie stacjonarnego nieściśliwego turbulentnego przepływu wiatru przy użyciu solwera SimpleFOAM z pakietu oprogramowania OpenFOAM^®
• Schemat numeryczny według analizy pierwszego i drugiego rzędu
• Modele turbulencji RAS k-ω i RAS k-ε
• Uwzględnienie chropowatości powierzchni w zależności od stref modelu
• Budowa modelu za pomocą plików VTP, STL, OBJ i IFC
• Obsługa za pomocą dwukierunkowego interfejsu RFEM lub RSTAB w celu importowania geometrii modelu ze standardowymi obciążeniami wiatrem i eksportowania warunków obciążenia wiatrem za pomocą tabel protokołów opartych na sondach.
• Intuicyjne zmiany modelu za pomocą funkcji „przeciągnij i upuść” oraz pomoc w dostosowaniu grafiki
• Generowanie obwiedni siatki "shrink-wrapping" wokół geometrii modelu
• Uwzględnienie otaczających obiektów (budynki, ukształtowanie terenu itp.)
• Zależny od wysokości opis obciążenia wiatrem (prędkość wiatru i intensywność turbulencji)
• Automatyczne generowanie siatki dostosowane do wybranej głębokości detalu
• Uwzględnienie siatki warstw w pobliżu powierzchni modelu
• Obliczenia równoległe z optymalnym wykorzystaniem wszystkich rdzeni procesora
• Graficzne przedstawienie wyników powierzchni na powierzchniach modelu (nacisk powierzchniowy, współczynniki Cp)
• Graficzne przedstawienie pola przepływu i wyników wektorowych (pole ciśnienia, pole prędkości, turbulencja - pole k-ω i turbulencja - pole k-ε, wektory prędkości) na poziomach Clipper/Slicer
• Przedstawienie przepływu wiatru 3D za pomocą grafiki, którą można animować
• Definicja sond punktowych i liniowych
• Obsługa programu w wielu językach (niemiecki, angielski, czeski, hiszpański, francuski, włoski, polski, portugalski, rosyjski i chiński)
• Obliczenia kilku modeli w procesie wsadowym
• Generator do tworzenia modeli obróconych do symulacji różnych kierunków wiatru
• Opcjonalne przerwanie i kontynuacja obliczeń
• Indywidualny panel kolorów do wyświetlania wyników
• Wyświetlanie wykresów z oddzielnym wyświetlaniem wyników po obu stronach powierzchni
• Wyświetlanie bezwymiarowej odległości od ściany y+ w szczegółach kontrolera siatki modelu uproszczonego
• Wyznaczanie naprężenia stycznego na powierzchni modelu na podstawie przepływu wokół modelu
• Obliczenia z alternatywnym kryterium zbieżności (w parametrach symulacji można wybrać typ rezydualny: ciśnienie lub opór przepływu)

Funkcje RWIND Pro

• Obliczanie przejściowego nieściśliwego turbulentnego przepływu wiatru za pomocą solwera BlueDyMSolver
• Model turbulencji LES SpalartAllmarasDDES
• Uwzględnienie rozwiązania stacjonarnego jako stanu początkowego do obliczeń przejściowych
• Automatyczne definiowanie okresu analizy i kroków czasowych
• Wykorzystanie wyników pośrednich podczas obliczeń
• Uporządkowane przedstawienie zmiennych w czasie wyników za pomocą jednostek kroku czasowego
• Wykres siły oporu i wyników sondy punktowej w czasie analizy
• Wyświetlanie wyników sondy liniowej dla dowolnych przedziałów czasowych na wykresie
• Dowolnie regulowana przepuszczalność wiatru dla powierzchni ( Do funkcji produktu )

Wprowadzanie danych

Do modelowania konstrukcji w RWIND Basic, istnieje specjalna aplikacja w RFEM i RSTAB. Tutaj należy zdefiniować kierunki wiatru, które mają być analizowane za pomocą odpowiednich położeń kątowych względem pionowej osi modelu. Jednocześnie profil wiatru zależny od wysokości należy zdefiniować na podstawie normy dotyczącej wiatru. Oprócz tych specyfikacji, można skorzystać z zapisanych parametrów obliczeniowych, aby określić własne przypadki obciążeń w celu przeprowadzenia obliczeń stacjonarnych dla każdej pozycji kątowej.

Alternatywnie można również używać programu RWIND Basic ręcznie, bez aplikacji interfejsu w RFEM lub RSTAB. W tym przypadku RWIND Basic modeluje środowisko konstrukcji i terenu bezpośrednio z zaimportowanych plików VTP, STL, OBJ oraz IFC. Zależne od wysokości obciążenie wiatrem i inne dane dotyczące mechaniki płynów można zdefiniować bezpośrednio w RWIND Basic.

Obliczenia

RWIND Basic wykorzystuje numeryczny model CFD (Computational Fluid Dynamics) do symulacji przepływu wiatru wokół obiektów za pomocą cyfrowego tunelu aerodynamicznego. Proces symulacji określa określone obciążenia wiatrem działające na powierzchnie modelu na podstawie wyników przepływu wokół modelu.

Za samą symulację odpowiedzialna jest siatka objętościowa 3D. W tym celu RWIND Basic przeprowadza automatyczne tworzenie siatki na podstawie dowolnie definiowanych parametrów kontrolnych. Do obliczania przepływu wiatru, RWIND Basic oferuje solwer stacjonarny, a RWIND Pro oferuje solwer przejściowy dla nieściśliwych przepływów turbulentnych. Ciśnienia powierzchniowe obliczone na bazie wyników przepływu są ekstrapolowane na model dla każdego kroku czasowego symulacji.

Wyniki

Rozwiązując problem numeryczny przepływu, można uzyskać następujące wyniki na modelu i wokół niego:

• Ciśnienie na powierzchni konstrukcji
• Rozkład współczynnika Cp na powierzchniach konstrukcji
• Pole ciśnienia względem geometrii konstrukcji
• Pole prędkości względem geometrii konstrukcji
• Pole turbulencji k-ω względem geometrii konstrukcji
• Pole turbulencji k-ε względem geometrii konstrukcji
• Wektory prędkości względem geometrii konstrukcji
• Linie przepływu względem geometrii konstrukcji
• Obciążenia na konstrukcjach typu prętowego, które wygenerowano z elementów prętowych modelu
• wykres zbieżności
• Kierunek i wartość oporu aerodynamicznego zdefiniowanych konstrukcji

Pomimo tak dużej ilości informacji, RWIND 2 jest przejrzyście zorganizowany, co jest typowe dla programów firmy Dlubal. Można zdefiniować dowolnie definiowane strefy do analizy graficznej. Wyświetlane w dużej ilości wyniki dotyczące geometrii konstrukcji są często mylące - na pewno znasz ten problem. Z tego powodu RWIND Basic oferuje dowolnie przesuwane płaszczyzny przekroju w celu osobnego przedstawienia "wyników bryłowych" w płaszczyźnie. W przypadku rozgałęzionych linii przepływu 3D można wybrać wyświetlanie statyczne lub animowane w postaci ruchomych odcinków linii lub cząstek. Opcja ta pomaga w odwzorowaniu przepływu wiatru jako efektu dynamicznego.

Wszystkie wyniki można wyeksportować jako obraz lub, zwłaszcza w przypadku animacji, jako plik wideo.