Время задержки — это время, необходимое для того, чтобы возмущение скорости (например, стационарный или случайный профиль на входе) распространилось от входной границы через вычислительную область и достигло конца аэродинамической трубы. Оно представляет собой физическое время переноса потока, определяемое в первую очередь средней скоростью по направлению потока и общей длиной области.
На практике, в CFD-симуляциях это время задержки является важным, потому что поле потока не реагирует мгновенно на заданные на входе условия. Вместо этого возмущение движется вниз по потоку, что означает, что каждая точка внутри области испытывает заданный входной профиль только после того, как пройдет это характерное время.
В результате:
🔴 До времени задержки поле потока все еще развивается и находится под влиянием начальных условий или неполного распространения граничного условия на входе. Следовательно, результаты на этой стадии не являются физически достоверными (нереалистичными).
🟢 После времени задержки условия на входе полностью распространяются по области, и поток становится представителем задуманного физического сценария. Таким образом, результаты, полученные на этом этапе, являются физически обоснованными и реалистичными.
Простая и практичная оценка основана на отношении конвекции:
|
t |
Время задержки (с) |
|
L |
Полная длина аэродинамической трубы или расстояние от входа до модели (м) |
|
U |
Средняя скорость потока на входе (м/с) |
Для длины трубы 𝐿=88 м и средней скорости 𝑈=15 м/с (изображение 1):
|
t |
Период замедления (с) |
|
L |
Общая длина аэродинамической трубы, расстояние от входа до модели (м) |
|
U |
Средняя скорость потока на входе (м/с) |
Сигнал скорости на входе требует определенного времени для распространения через вычислительную область. На основании данной настройки, ветру требуется примерно 5.9 секунд, чтобы пройти от входной границы до конца аэродинамической трубы.
Это означает:
🔴 До 5.9 с → Поле потока еще не полностью развито, и результаты не являются физически достоверными, так как условия на входе не достигли всей области. 🟢 После 5.9 с → Скорость на входе полностью установилась по всей трубе, и результаты становятся реалистичными и подходящими для оценки.
RWIND позволяет учитывать эту задержку автоматически:
- Указав правильную среднюю скорость на входе (Изображение 2), программное обеспечение может оценить физическое время распространения потока.
Затем можно установить параметр “Время начала сохранения транзитных результатов” (например, 5.9 с на Изображении 3) так, чтобы:
- Сохранялась только физически осмысленная (стабильная) часть симуляции
- Ранние, нерепрезентативные результаты исключались
