Рекомендуемый размер аэродинамической трубы, совместимый с Еврокодом (EN 1991-1-4)
Техническая статья
Размер вычислительной области (размер аэродинамической трубы) является важным аспектом моделирования ветра, который оказывает значительное влияние на точность, а также на стоимость моделирования CFD.
В последние годы возрос интерес к использованию вычислительной гидродинамики, известной как CFD, для проектирования конструкций, чувствительных к ветру. Это связано с тем, что достижения в области вычислительной техники сделали решение сложных задач потока относительно недорогим. Размер вычислительной области является важным аспектом, который оказывает значительное влияние на точность, а также на стоимость моделирования CFD.
Основные уравнения потока дискретизируются и решаются в объемной области за пределами модели здания, которая называется расчетной областью (рисунок 1). Пределы типичной кубовидной области имеют в общей сложности шесть границ. Эти границы, за исключением нижней части домена ', по существу нефизические; поэтому их влияние на сечение потока является источником ошибок моделирования (далее называемых ошибками области). Важно установить нефизические преграды на достаточном удалении от конструкции, чтобы минимизировать серьезное влияние на результаты. Вычислительная стоимость модели может возрасти, если границы расположены слишком далеко. Размер вычислительной области должен быть оптимизирован с учетом как вычислительных затрат, так и точности решения Refer [1] .
Рекомендации по передовой практике в области вычислительной ветроэнергетики (CWE) Ссылка [2] Ссылка [3] подтверждает важность вычислительной области с подходящим размером для точности решения. Эти рекомендации связывают ошибки предметной области с аналогичными проблемами при испытании в аэродинамической трубе, такими как эффекты блокировки в областях с ограниченными площадями сечения и искусственное ускорение местного потока в областях с недостаточным пространством между границами доменов и моделью здания. Следовательно, минимальное расстояние между границами домена и моделью здания и максимальный коэффициент блокирования или их сочетание используется для определения требований к размеру Ссылка [3] .
Вот пример формы цилиндра Еврокода Ссылка [4] , в которой рассматриваются два различных размера расчетной области. Первый случай (рисунок 2) - это настройка по умолчанию для функции RWIND, которая является менее точным, но более быстрым расчетом, а второй - это рекомендуемый размер аэродинамической трубы (рисунок 3), который является более точным, но также требует больших вычислительных затрат. Например, для размера аэродинамической трубы по умолчанию требуется 23 минуты для завершения моделирования CFD, в то время как для рекомендованного размера аэродинамической трубы требуется 42 минуты для завершения моделирования (~ 80% увеличение вычислительных затрат). Также важно отметить, что моделирование было выполнено CPU: ЦП Intel (R) Xeon (R) Gold 6248R @ 3,00 ГГц и 128 ГБ ОЗУ на 1000 итераций ' ' '.
Диаграмма коэффициента ветрового давления (Cp) (рисунок 4) показывает, что размер расчетной области может играть важную роль в уровне точности результатов, особенно для области положительного давления. Схематически рекомендуемый размер аэродинамической трубы в аэродинамике показан на рисунке 6 См. [5] . Критический момент - обратить внимание на значения поля давления вблизи входа скорости; они должны быть оптимально близки к нулю (рисунок 5).
Автор
Mahyar Kazemian, M.Sc.
Маркетинг и разработка продуктов
Г-н Каземян отвечает за разработку продуктов и маркетинг программного обеспечения Dlubal, в частности, за программу RWIND 2.
Литература
Добавить комментарий...
Добавить комментарий...
- Просмотры 1679x
- Обновления 15. мая 2023
Контакты
У вас есть дополнительные вопросы или вам нужен совет? Свяжитесь с нами по телефону, электронной почте, в чате или на форуме, или выполните поиск по странице часто задаваемых вопросов, доступной круглосуточно и без выходных.
Новый
Как выполнить валидацию примера в программе RWIND
Создание контрольного примера для вычислительной гидродинамики (CFD) является важным шагом в обеспечении точности и надежности результатов моделирования. Этот процесс включает в себя сравнение результатов моделирования CFD с экспериментальными или аналитическими данными из реальных сценариев. Цель состоит в том, чтобы показать, что модель CFD может точно воспроизвести физические явления, которые она должна моделировать. В этом руководстве описаны основные шаги по разработке контрольного примера для CFD моделирования, от выбора подходящего физических сценариев до анализа и сравнения результатов. Тщательно выполняя эти шаги, инженеры и специалисты могут повысить достоверность своих моделей CFD и проложить путь к их эффективному применению в различных областях, таких как аэродинамика, аэрокосмические или экологические исследования.
- Какие типы предельных состояний применимы в сейсмическом расчёте по норме AISC 341?
- Как я могу соединить поверхности с другими поверхностями или стержнями шарнирным/полужёстким способом? Что такое линейные шарниры и высвобождения линий?
- Как в аддоне Расчёт деревянных конструкций вычисляется размер эквивалентного круглого сечения?
Все семейства
Автономная программа
RWIND – это программа (цифровая аэродинамическая труба) для численного моделирования воздушных потоков вокруг зданий любой геометрии с определением ветровых нагрузок на их поверхности. RWIND можно использовать как автономную программу или совместно с RFEM и RSTAB для выполнения полного расчёта и проектирования конструций.
2 450,00 EUR
Автономная программа
RWIND – это программа (цифровая аэродинамическая труба) для численного моделирования воздушных потоков вокруг зданий любой геометрии с определением ветровых нагрузок на их поверхности. RWIND можно использовать как автономную программу или совместно с RFEM и RSTAB для выполнения полного расчёта и проектирования конструций.
3 450,00 EUR
