W dziedzinie inżynierii konstrukcyjnej dokładne przewidywanie wpływu wiatru na konstrukcje ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia bezpieczeństwa i wydajności. RWIND, wydajne oprogramowanie do obliczeniowej dynamiki płynów (CFD), umożliwia inżynierom symulację przepływu wiatru wokół konstrukcji. Aby zwiększyć wiarygodność tych symulacji, niezbędna jest walidacja danych z pomiarów eksperymentalnych lub terenowych (rys. 1). W tym FAQ opisano proces korzystania z walidacji danych w RWIND w celu uzyskania dokładnych i wiarygodnych wyników.
Znaczenie przykładu walidacyjnego
Walidacja jest kluczowym etapem każdego procesu symulacji. Zapewnia to, że model dokładnie odzwierciedla warunki rzeczywiste. Porównując wyniki symulacji z danymi eksperymentalnymi, inżynierowie mogą identyfikować rozbieżności i udoskonalać swoje modele, co prowadzi do dokładniejszych prognoz.
Proces walidacji danych krok po kroku w RWIND
1. Przygotuj dane eksperymentalne
- Zbierz dane dotyczące tunelu aerodynamicznego lub pola
Uzyskaj rozkłady ciśnienia wiatru z testów w tunelu aerodynamicznym lub z pomiarów w terenie. W tym przykładzie wykorzystaliśmy dane o ciśnieniu wiatru z Uniwersytetu w Aachen w punktach próbkowania.
Po konwersji danych do formatu zgodnego z RWIND, uwzględniającego koordynację punktowych sond i eksperymentalnego ciśnienia wiatru, można łatwo przenieść dane za pomocą opcji kopiuj-wklej (rys. 2).
2. Skonfiguruj RWIND Simulation
- Utwórz nowy projekt: Otwórz RWIND i rozpocznij nowy projekt.
- Zaimportuj geometrię z przykładu walidacyjnego.
- Zdefiniuj parametry symulacji: Skonfiguruj rozmiar domeny, warunki brzegowe oraz gęstość siatki, profil wiatru i intensywność turbulencji.
3. Wyniki i metody interpolacji
W RWIND dostępne są dwie metody interpolacji: interpolacja dyfuzyjna i jądro interpolacji Gaussa. Dla wszystkich sond należy wybrać tylko jedną metodę (patrz
artykuł w bazie informacji z 1871 r.
).
Metoda dyfuzji polega na rozmieszczeniu danych z punktu „źródłowego” na powierzchni. Nadaje się do gęstej siatki punktów pomiarowych (zdjęcie 04). W przypadku cienkich, otwartych konstrukcji metoda ta interpoluje wartości tylko po jednej stronie płyty (rys. 3).
Oto wyniki interpolacji dyfuzyjnej (rys. 4):
Przedstawiono tu również parametry obliczeniowe i wykres, aby pokazać, w jakim stopniu wyniki RWIND i eksperymentalne są do siebie zbliżone. Dane z symulacji RWIND z siatki uproszczonej wykazują nieco lepszą korelację z eksperymentalnymi danymi dotyczącymi ciśnienia wiatru niż dane z symulacji RWIND metodą Exact Mesh. Jednak obie siatki wykazują dużą zgodność z danymi eksperymentalnymi, co czyni RWIND niezawodnym narzędziem do przewidywania ciśnienia wiatru. Wysokie wartości statystyczne (R i R2 ) pokazują, że obie metody symulacji mogą skutecznie odwzorować eksperymentalne wyniki ciśnienia wiatru, przy czym siatka uproszczona działa nieco lepiej (rys. 5).
Uwagi końcowe
Integracja danych służących do walidacji w symulacjach RWIND jest kluczowym krokiem w osiągnięciu dokładnych i wiarygodnych prognoz przepływu wiatru. Dzięki systematycznemu podejściu do przygotowywania, importowania i porównywania danych eksperymentalnych z wynikami symulacji, inżynierowie mogą udoskonalać swoje modele i zapewniać wydajność i bezpieczeństwo obliczeń. Proces ten nie tylko zwiększa wiarygodność symulacji RWIND, ale także przyczynia się do ogólnego rozwoju praktyk inżynierii konstrukcyjnej.
Pokaż więcej