Se tiver pressões de superfície determinadas experimentalmente disponíveis para um modelo, pode aplicá-las a um modelo estrutural no RFEM 6, processá-las no RWIND 2 e utilizá-las como cargas de vento para a análise estrutural no RFEM 6.
O programa autónomo RWIND 3 trata da renovação do ar. É utilizado para a simulação numérica do fluxo de vento e está disponível nas versões Basic e Pro. Quais são as funções adicionais que o RWIND Pro oferece? Permite o cálculo de fluxos de vento turbulentos incompressíveis transitórios (além dos estacionários no RWIND Basic). Mas não é tudo. Está interessado? Saiba mais aqui:
Através da solução do problema de fluxo numérico, pode obter os seguintes resultados no modelo e em torno dele:
Pressão na superfície do corpo
Distribuição do coeficiente Cp nas superfícies do corpo
Campo de pressão em torno da geometria do corpo
Campo de velocidade em torno da geometria do corpo
Campo de turbulência k-ω em torno da geometria do corpo
Campo de turbulência k-ε em torno da geometria do corpo
Vetores de velocidade em torno da geometria do corpo
Linhas de fluxo em torno da geometria do corpo
Forças em corpos com forma de barra, originalmente concebidos a partir de elementos de barra
Diagrama de convergência
Direção e tamanho da resistência do fluxo dos corpos definidos
Apesar da quantidade de informação, o RWIND 3 permanece organizado de forma clara, como é típico dos programas da Dlubal. Para a avaliação gráfica, é possível especificar zonas definidas livremente. Os resultados do fluxo representados de forma voluminosa em torno da geometria do corpo são muitas vezes confusos – o problema, com certeza, já conhece. É por isso que o RWIND Basic oferece planos de secção com mobilidade livre para a apresentação separada dos "resultados de sólido" num plano. Para o resultado de linhas de fluxo ramificadas em 3D, tem a opção de escolher entre uma representação estática e animada na forma de segmentos de linha móveis ou partículas. Esta opção ajuda-o a representar o fluxo de vento como um efeito dinâmico.
Pode exportar todos os resultados como imagem ou, especialmente para os resultados animados, como vídeo.
O RFEM e o RSTAB têm uma interface especial para modelar estruturas no RWIND BASIC. Esta permite definir as direções do vento a serem analisadas utilizando as posições angulares relacionadas em torno do eixo vertical do modelo. Ao mesmo tempo, o utilizador define o perfil do vento dependente da altura e da intensidade de turbulência com base numa norma de vento. Além desta informação, pode utilizar os parâmetros de cálculo armazenados para determinar os seus próprios casos de carga de um cálculo estacionário para cada posição angular.
Em alternativa, o programa RWIND Simulation Basic também pode ser operado manualmente sem a interface no RFEM ou RSTAB. Nesse caso, as estruturas e o terreno envolvente são diretamente modelados no RWIND Basic através da importação de ficheiros VTP, STL, OBJ e IFC. A carga de vento dependente da altura e outros dados mecânicos dos fluídos podem ser definidos diretamente no RWIND Basic.
Descubra as novas funções no RFEM e no RSTAB para a determinação de cargas de vento com o RWIND:
Assistentes de cargas úteis para gerar casos de carga de vento com diversos campos de fluxo nas diferentes direções do vento
Casos de carga de vento com configurações de análise livremente atribuíveis, incluindo uma especificação definida pelo utilizador do tamanho do túnel de vento e do perfil de vento
Visualização extensa do túnel de vento com o perfil de entrada do vento e o perfil de entrada da intensidade de turbulência do vento
Visualização e utilização dos resultados da simulação do RWIND
Definição global de um terreno (planos horizontais, plano inclinado, tabela)
O RWIND Basic utiliza um modelo CFD (Computational Fluid Dynamics) numérico para simular o fluxo de ar em torno dos objetos com a ajuda de um túnel de vento digital. O processo de simulação utiliza o resultado do fluxo em torno do modelo para determinar as cargas de vento específicas que atuam nas superfícies estruturais modeladas.
Uma malha de volumes 3D é responsável pela simulação em si. Para isso, o RWIND Basic gera automaticamente uma malha com base em parâmetros de controlo definidos livremente. Para o cálculo dos fluxos de vento, o RWIND Basic oferece um solucionador estacionário, enquanto o RWIND Pro oferece um solucionador transitório para fluxos turbulentos incompressíveis. As pressões de superfície obtidas a partir dos resultados do fluxo são extrapoladas para o modelo para cada intervalo de tempo.
Se procura modelos para praticar ou como inspiração para os seus projetos, veio ao lugar certo. Oferecemos-lhe vários modelos estruturais para download, por exemplo, ficheiros RFEM, RSTAB ou RWIND.
Quando inicia a análise no RFEM ou RSTAB, o utilizador aciona um processo de processamento em lote. Isso coloca todas as definições relativas a barras, superfícies e sólidos do modelo rodadas com todos os coeficientes relevantes no túnel de vento numérico do RWIND Basic. Além disso, inicia a análise CFD e devolve as pressões de superfície resultantes para um intervalo de tempo selecionado como cargas de nó da rede de EF ou cargas de barra nos respetivos casos de carga do RFEM ou do RSTAB.
Estes casos de carga com cargas do RWIND Basic podem ser calculados. Também é possível combiná-los com outras cargas em Combinações de cargas e Combinações de resultados.
Em questões de vento, pode confiar totalmente nos programas da Dlubal. O RFEM e o RSTAB têm uma interface especial para a exportação de modelos para o RWIND 2. Aí, as direções do vento a serem analisadas para o seu projeto são definidas através de posições angulares relacionadas em torno do eixo vertical do modelo. Além disso, o perfil de vento dependente da altura e o perfil de intensidade de turbulência são definidos com base na norma de vento. Estas especificações resultam em casos de carga específicos em função do ângulo. Para isso, são utlizados os parâmetros de fluido, as propriedades do modelo de turbulência e os parâmetros de iteração que estão armazenados globalmente. Estes casos de carga podem ser estendidos a partir de gráficos de vetores STL através de edição parcial no ambiente RWIND 2 com modelos de terreno ou de envolvente.
Como alternativa, o RWIND 2 também pode ser executado manualmente e sem a interface do RFEM ou RSTAB. Neste caso, as estruturas e o terreno envolvente são diretamente modelados no programa através da importação de ficheiros STL e VTP. A carga de vento dependente da altura e outros dados mecânicos dos fluídos podem ser definidos diretamente no RWIND 2.
Devido à sua versatilidade em termos de aplicação, o RWIND 2 está sempre do seu lado para o apoiar nos seus projetos individuais.
Os resultados do RWIND podem ser apresentados diretamente no programa principal. No Navegador – Resultados, selecione o tipo de resultado "Análise de simulação de vento" a partir da lista acima.
Atualmente, estão disponíveis os seguintes resultados referentes à malha de cálculo do RWIND:
O algoritmo de malha do RWIND Simulation utiliza a opção de camada de contorno para gerar uma malha de camada volumosa na área na proximidade da superfície do modelo. O número de camadas é controlado por um parâmetro definido pelo utilizador.
Esta malha fina na área da superfície do modelo ajuda a representar de forma realística a velocidade do vento na proximidade da superfície.
Trabalhe nos seus modelos utilizando cálculos eficientes e precisos no túnel de vento digital. O RWIND 2 utiliza um modelo CFD (Computational Fluid Dynamics) numérico para simular o fluxo de vento em torno dos objetos. A partir do processo de simulação são criadas cargas de vento específicas para o RFEM ou o RSTAB.
O RWIND 2 realiza esta simulação utilizando uma malha de volume 3D. O programa efetua uma disposição automática da malha, na qual pode configurar facilmente a densidade da malha, assim como as densidades locais no modelo com apenas alguns parâmetros. Para o cálculo dos fluxos de vento e das pressões superficiais no modelo é utilizado um solucionador numérico para fluxos turbulentos incompressíveis. Os resultados são depois extrapolados no modelo. O RWIND 2 está concebido de maneira a funcionar com diferentes solucionadores numéricos.
Atualmente, recomendamos que faça isso
OpenFOAM
®-Softwarepaket zu verwenden, welches in unseren Tests sehr gute Ergebnisse liefert und zudem ein weitverbreitetes Tool für CFD-Simulationen ist. Estão em desenvolvimento solucionadores numéricos alternativos.
No RWIND Simulation, é possível subdividir o modelo em diferentes zonas. Por um lado, podem ser atribuídas diferentes rugosidades de superfície às zonas. Por outro lado, é possível avaliar melhor os resultados locais.
O programa RWIND Simulation permite considerar a rugosidade da superfície de um modelo mediante a aplicação de uma condição modificada de contorno da parede. O modelo numérico por detrás é baseado no pressuposto de que os grãos com um determinado diâmetro estão dispostos de forma homogénea na superfície do modelo, à semelhança de uma lixa. O diâmetro do grão é descrito com o parâmetro Ks e a distribuição com o parâmetro Cs. Ao considerar a rugosidade da parede, a simulação numérica do fluxo pode captar a realidade mais de perto.
Cálculo de fluxos de vento turbulentos incompressíveis transitórios utilizando o solucionador SimpleFOAM do pacote de software [http://www.openfoam.org OpenFOAM®.
Esquema numérico de acordo com a primeira e segunda ordens
Modelos de turbulência RAS k-ω e RAS k-ε
Consideração de rugosidades de superfícies dependendo das zonas do modelo
Elaboração de modelos através de ficheiros VTP, STL, OBJ e IFC
Operação através de interface bidirecional do RFEM ou RSTAB para a importação de geometrias de modelos com cargas de vento baseadas em normas e exportação de casos de cargas de vento com tabelas de relatórios de impressão baseadas em sondas
Alterações intuitivas do modelo com a função Arrastar e largar e as ajudas de ajustamento gráfico
Geração de uma envolvente de malha shrink-wrap em torno da geometria do modelo
Consideração de objetos do ambiente em redor (edifícios, terreno etc.)
Descrição da carga de vento em função da altura (velocidade do vento e intensidade de turbulência)
Ajustamento automático das malhas em função da profundidade de detalhe selecionada
Consideração de malhas de camadas próximo das superfícies do modelo
Cálculo paralelizado com utilização ideal de todos os núcleos do processador de um computador
Saída gráfica dos resultados da superfície nas superfícies do modelo (pressão de superfície, coeficientes Cp)
Saída gráfica dos resultados do campo de fluxo e do vetor (campo de pressão, campo de velocidade, turbulência-campo k-ω e turbulência-campo k-ε, vetores de velocidade) nos planos Clipper/Slicer
Visualização do fluxo de vento 3D através de gráficos dinâmicos animados
Definição de amostras de pontos e linhas
Interface de utilizador multilingue (português, alemão, inglês, checo, espanhol, francês, italiano, polaco, russo e chinês)
Cálculos de vários modelos num processo em lote
Gerador para a criação de modelos rodados para simular diferentes direções do vento
Interrupção opcional e continuação do cálculo
Painel de cores individual por gráfico de resultados
Visualização de diagramas com saída separada de resultados em ambos os lados de uma superfície
Saída da distância adimensional da parede y+ nos detalhes do inspetor de malha para a malha do modelo simplificado
Determinação da tensão de corte na superfície do modelo a partir do fluxo em torno do modelo
Cálculo com um critério de convergência alternativo (o utilizador pode escolher entre os tipos de resíduo pressão ou resistência do fluxo nos parâmetros de simulação)
Uma melhoria que irá beneficiar o seu fluxo de trabalho: A partir de agora pode exportar os seus modelos do RFEM e RSTAB em XML, SAF e VTK (resultados do RWIND).
Fique sempre de olho nos seus resultados. Além dos casos de carga resultantes no RFEM ou RSTAB (ver abaixo), os resultados da análise aerodinâmica no RWIND 2 representam o problema de fluxo como um todo:
Pressão na superfície do corpo
Campo de pressão em torno da geometria do corpo
Campo de velocidade em torno da geometria do corpo
Vetores de velocidade em torno da geometria do corpo
Linhas de fluxo em torno da geometria do corpo
Forças em corpos com forma de barra, originalmente concebidos a partir de elementos de barra
Diagrama de convergência
Direção e tamanho da resistência do fluxo dos corpos definidos
Estes resultados são apresentados no ambiente do RWIND 2 e avaliados graficamente. Os resultados do fluxo em torno da geometria do corpo na representação geral são um pouco confusos, mas o programa tem uma solução para isso. Para uma disposição clara dos resultados, são exibidos planos de secção com mobilidade livre para a apresentação separada dos "resultados de sólido" num plano. Da mesma maneira, no resultado ramificado das linhas de fluxo em 3D, o programa apresenta uma representação animada das linhas ou partículas móveis para além da representação estrutural. Esta opção ajuda a representar o fluxo de vento como um efeito dinâmico. Pode exportar todos os resultados como imagem ou, especialmente para os resultados animados, como vídeo.
Com o RWIND 2 Pro, pode aplicar facilmente uma permeabilidade a uma superfície. Tudo o que precisa é da definição de
coeficiente de Darcy D,
coeficiente de inércia I e
comprimento do meio poroso na direção do fluxo L
para definir uma condição de fronteira de pressão entre a parte frontal e a parte posterior de uma zona porosa. Graças a esta configuração, irá obter um fluxo através desta zona com uma apresentação de resultados em duas partes em ambos os lados da área da zona.
Mas isso não é tudo. Além disso, a geração do modelo simplificado reconhece as zonas permeáveis e tem em consideração as aberturas correspondentes na pele do modelo. Prescinde bem de uma modelação geométrica elaborada do elemento poroso? Compreensível. Então temos boas notícias! Com a definição pura dos parâmetros de permeabilidade, pode evitar precisamente este processo desagradável. Utilize esta função para simular lonas de andaimes, cortinas de proteção de poeiras e estruturas de malha permeáveis etc. Ficará encantado!