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2023-02-23

AIJ Beispiele Fall A - einzelnes hohes Gebäude in der Form 2:1:1

Estrelas

O Instituto de Arquitectura do Japão (AIJ) já foi considerado um Benchmark-Szenarien für Windsimulation vorgestellt.
Der Nachfolgende Beitrag dreht sich dabei um den "Caso A - torre com a forma de 2:1:1".
Im Folgenden wird das beschriebene Szenario in RWIND2 nachgebildet und die Ergebnisse mit den simular und der experimentarllen Resultate des AIJ verglichen.

O caso A pode ser descrito como quadrícula e contornos simples, dass doppelt so hoch wie breit und tief ist.

Die Strömungsgeschwindigkeit wurde dabei in der Simulation entlang mehrerer Geraden ausgewertet die zu Höhenachse in der längs-Symmetrieebene in verschiedenen Abständen positioniert sind.
Im Experiment des AIJ wurde ein comprechendes Modell in einem Windkanal aufgebaut und die Windgeschwindigkeit mittels gespaltener Fasersonden an Punkten entlang der angesprochenen Geraden gemessen.
O software STREAM ver.2.10 está disponível automaticamente para o RWIND Pro 2.02. Der Modellaufbau wurde in RWIND so gut es ging den Aufbau in STREAM angepasst.

Modelaufbau

Als Turbulenzmodell wurde Standard k–ε verwendet, dabei wurde eine stationäre Strömung angenommen. Die Anströmung erfolgt senkrecht, wegen Symmetrie ist dabei egal auf welche Fläche der xzoder yz-Ebene. Abmessungen, Anströmgeschwindigkeit und Turbulenzverhalten wurden aus der originalen übernommen [1]. A opção é muito alta.

alinhar=centro@largura=10% alinhar=centro@largura=40% alinhar=centro@largura=40%
Höhe em km Taxas em m/s
1 0,01 2,745
2 0,02 2,935
3 0,04 3,175
4 0,08 3,435
5 0,12 3,627
6 0,16 3,824
7 0,20 4,021
8 0,24 4,21
9 0,28 4,362
10 0,32 4,491
11 0,33 4,502
12 0,34 4,586
13 0,36 4,606
14 0,38 4,712
15 0,42 4,854
16 0,46 4,993
17 0,50 5,132
18 0,60 5,449
19 0,70 5,782
20 0,80 6,077
21 0.90 6,338
22 1,00 6,588
23 1.10 6,693
24 1,20 6,751

Der Modellaufbau ist nachfolgend abgebildet.

Die experimentllen Ergebnisse des AIJs wurden auf deren Website zur Verfügung gestellt [1].
Os dados fornecidos pelo AIJ-Simulation estão a ser publicados com a ferramenta ENGAUGE Digitizer [2] também nos Gráficos da publicação [1].
Die Genauigkeit der extrahierten Punkte sollte aber dennochhinreichend genau (im bereich +- 0,5%) e requererá uma verificação geral.

Ergebnisse e Diskussion

Als Visualisierung der Strömungsgeschwindigkeit entlang der Auswertungskurven wurde der Plot der originalen publikation nachgestellt [1].
A simulação é realizada através do diagrama de funcionamento do RWIND Simulation.

Allgemein lässt übeobachten, dass die Simulationsergebnisse aus RWIND besser mit dem Benchmark übereinstimmen als die Referenzsimulation je weiter sich der jeweilige Messpunkt vom Probekörper entfernt befindet. Ersichtlich ist das in der 8ten und 9ten Auswertungsgerade von links.

Aqui, entre 5 dezenas de AUswertungsgerade, é possível configurar uma configuração de rede consistente e uma rede de simulação de referência.

O texto na lista de 0 bis etwa 50% der Gebäudehöhe ist in RWIND é totalmente Abweichung entlang der 6ten und 7tem Auswertungserade von links zu beobachten. Eine abgewandelte Netzverdichtung um diesen Bereich konnte den Ausschlag der Strömungsgeschwindigkeit zwar verändern, aber nicht unbedingt verbessern. Eine weniger dichtere vernetzung verbresserte die Übereinstimmung in geringer Höhe, verschlechterte diese aber in mittlerer und hoher Höhe.

Außerdem steigt die Strömungsgeschwindigkeit an paralela umströhmten Seiten wesentlich steigt die anzusteigen als in der Referenzsimulation. Mas não é verdade que existe uma das "shrink-wrap-mesh" no RWIND, que amplia da eine os graus de detalhamento ou da camada de elementos do efeito, que reduzem a capacidade de resposta. Da im Referenzmodell der Körper direkt vernetzt wurde tritt der Effekt dot nicht auf. AUsmaß und Relevanz der Anomalie ist aber als gering zu bewerten, da die Experimentellen Daten trotzdem gut abgebildet wurden und der Effekt lokal stark begrenz ist.

In Summe sind die Ergebnisse für den Druckbereich als sehr gut zu bewerten. Im starken Sogbereich zeigen sich articulações Schwächen auf. Denn noch zeigt auch der Sogbereich, gerade in größerer Entfernung zum Gebäude eine sehr gute Übereinstimmung mit dem experimental Benchmark.

Ein konkreter Grund für den deutlichen Unterschied konnte nicht ausgemacht werden, e outros Turbulenzmodell oder eine feiner aufgelöste Untersuchung wären Potielle Ansätze.

Também é possível 0.1km ausgewertet. Continuar a ser publicado na versão original.
Diese Untersuchung wurde auch in RWIND unternommen, também é o principal wurde entlang von Geraden der Strömungstensor ausgewertet. Die folgende Abbildung zeigt die Position ofer Geraden. [2] entnommen und sind identisch zum Modellaufbau im Bild weiter oben.

Die Ergebnisse hiervon sind im folgenden Plot im selben Stile wie die Längsbetrachtung dargestellt. Die Farbung wurde kongruent gehalten.

O termo de compromisso é o melhor para o método de compromisso. O ERGEbnisse der RWIND Simulation está disponível para o teste de parâmetros de referência e o CFD-Simulation. Além de outros tipos de vôos, isso é realmente relevante em Schwächen der Simulation no RWIND.

Für einen anschaulicheren Vergleich der Referenzsimulation mit den RWIND Ergebnissen bietet sich eine Betrachtung der Strömungsgeschwindigkeiten als Flaschfarbenbild an. [1] Também é possível [1].Auschtete Ausschnitt um das Gebäude wurde dem der Autoren angepasst [1].Aus Urheberrechtsgründen werden an anteriormente Stelle die Falschfarbenbilder nicht seite and seite verglichen. Das Resultat ist nachfolgend abgebildet.

Auch hier zeigt sich eine sehr gute Übereinstimmung mit der Literatursimulation. Die auftretenden Abweichungen ergeben sich ausschließlich im bereits thematisierten Sogbereich.

Zusammenfassung

Abschließend bleibt festzuhalten, dass eine sehr gute Übereinstimmung von RWIND Simulation und STREAM-Simulation der Literatur sowie des zugrundeliegenden Experiments herrscht. Im Druckbereich trifft RWIND das Experiment besser abbilden kann.

[1] https://www.aij.or.jp/jpn/publish/cfdguide/index_e.htm
[2] https://markummitchell.github.io/engauge-digitizer/