Настройка "Неустойчивого потока" может быть задана на вкладке "Общие" диалогового окна "Параметры моделирования". Там также можно выбрать, сохранять ли данные, необходимые для продолжения расчета после повторного открытия модели. Это может быть полезно, но приводит к созданию больших файлов.
На вкладке "Неустойчивый поток" можно определить параметры моделирования неустойчивого потока.
Начальное условие
Начальное условие для неустойчивого расчета задается в этом разделе. По умолчанию сначала вычисляется стационарный поток. Полученные результаты затем используются в качестве начального поля для неустойчивого расчета. Можно также определить количество итераций для этого расчета стационарного потока.
При расчете неустойчивого потока важно правильно задать начальное условие. Неправильно установленное начальное условие может вызвать либо нестабильность расчета, либо неоправданно большую продолжительность расчета до стабилизации поля потока на правильных значениях. RWIND 3 использует свой решатель стационарного потока с малым количеством итераций для вычисления начального условия. Это означает, что при расчете неустойчивого потока сперва запускается расчет стационарного потока для начального условия и, как только он завершен, автоматически запускается неустойчивый расчет.
Граничные условия
На входе в туннель можно задать изменяющееся во времени граничное условие. При выборе этой опции удаляются заданные стационарные профили для величин скорости и турбулентности. Откроется новое диалоговое окно.
Значения неустойчивого граничного условия определяются на наборе точек, расположенных на границе входа в туннель. Эти точки задаются в разделе "Определение точек граничного условия". Их можно задать вручную или импортировать из облака точек. Облако точек можно создать с помощью функции Графическое создание нового облака точек…. Учитываются только координаты y,z, так что x-координата может быть произвольной. Точки должны находиться внутри туннеля и не могут быть коллинеарными (только на одной линии). Поэтому прямоугольный тип облака точек является наиболее подходящим.
Временная история выбранной величины (например, компонентов скорости) затем задается в разделе "Значения во времени в выбранных точках", с указанными значениями, применяемыми либо к текущей выбранной точке, либо одновременно к нескольким выбранным точкам. Точки могут быть проверены в первом разделе или выбраны с помощью графического инструмента в последнем разделе. Для модели турбулентности DDES могут быть заданы только компоненты скорости. Для URANS также могут быть заданы переменные во времени k, epsilon или omega.
Третий раздел показывает временную историю выбранной величины для выбранных точек.
Все точки и значения также могут быть вставлены из буфера обмена, либо вся BC может быть импортирована с помощью XML файла (это будет объяснено позже).
Начальное время условия должно быть равно или меньше начала неустойчивого расчета (0, при запуске неустойчивого расчета, или равно или меньше текущего времени моделирования, при продолжении неустойчивого расчета). Время может быть смещено к 0 или другому времени, если это необходимо, с помощью кнопки "Импорт, экспорт и другие функции...".
Как точки, так и значения неустойчивого условия могут быть импортированы (или экспортированы) из (или в) XML файла, с использованием меню под кнопкой "Импорт, экспорт и другие опции".
Когда временной интервал BC короче временного интервала расчета, последнее значение сохраняется до конца расчета.
Расчет неустойчивого потока и результаты
В этом разделе вы можете установить время расчета и оптимальные временные шаги для сохранения результатов неустойчивого потока. Рекомендуется использовать настройку по умолчанию; более опытные пользователи могут изменить эту настройку по своему усмотрению, но важно понимать, что неподходящие настройки могут привести к сохранению большого количества данных на диске (десятки или сотни ГБ), что значительно замедлит расчет, а также последующую работу с программой.
"Время моделирования" - это реальное время ветрового потока, который мы хотим рассчитать. Значение по умолчанию (задаваемое автоматической настройкой) соответствует примерно 10-кратному времени, необходимому для прохождения ветра по всей длине туннеля с заданной входной скоростью.
Начальное время для сохранения результатов - это время, с которого нужно сохранять неустойчивые результаты. Это позволяет избежать хранения данных на начальной стадии расчета, на которой численное решение еще не сходится к правильным значениям. Можно задать временной шаг, и на основании вышеуказанных вводных данных рассчитывается количество временных шагов.
Особая опция для программы RFEM 6 или RSTAB 9 для структурного анализа определяет, какой временной шаг будет считаться "основным временным шагом". По умолчанию установлено "Последний временной слой" в качестве основного временного слоя, но вы можете изменить это значение либо на этой вкладке, либо из всплывающего меню, доступного на "Панели редактирования" после расчета.
При наличии, предоставляется информация о существующих результатах: достигнутое время моделирования и количество рассчитанных шагов (DTL).
Опции расчета неустойчивого процесса
При нажатии на кнопку "Другие опции" появляется новое диалоговое окно:
Среднее по времени значение результатов
Мгновенные результаты могут быть усреднены непосредственно в OpenFOAM по определенному временному интервалу. Временной интервал может быть синхронизирован с сохранением временного шага или задаться произвольно.
Другие опции
Опция "Показать мгновенные результаты во время расчета" позволяет включать/выключать отображение результатов во временных интервалах в ходе расчета.
Опция "Экспорт всех временных шагов в RFEM" позволяет сохранять/переносить результаты всех сохраненных временных шагов в RFEM.
Флажок "Использовать численную схему второго порядка" контролирует, какая численная схема используется для членов расходимости (потоков). По умолчанию он не активирован, и расчет выполняется по первому порядку. Если флажок выбран, решение выполняется по второму порядку.
Наконец, есть параметр для настройки "Допустимой ошибки сжатия данных" при сжатии данных неустойчивых результатов: поскольку данные неустойчивых результатов могут быть огромными, RWIND 3 позволяет сжать данные, что все же может приводить к некоторой ошибке в некоторых временных слоях. Эта допустимая ошибка указывает, насколько значение в данной точке может отличаться от значения, полученного из расчета.
Допустимая ошибка по умолчанию установлена на уровне 0.1%, что означает значение ε = 0.001 · (Vмакс - Vмин), где Vмакс и Vмин - это максимальные и минимальные значения во всей области. Если допустимая ошибка установлена на ноль, сжатие не будет выполнено, и все значения во всех временных шагах будут соответствовать значениям, полученным из расчета.