838x
001836
2023-05-16

Modele wielkoskalowe w RWIND i ich optymalizacja pod kątem obliczeń

Modele wielkoskalowe to modele, które zawierają skale wielowymiarowe, a tym samym wymagają dużej mocy obliczeniowej. Z tego artykułu dowiesz się, jak uprościć i zoptymalizować obliczenia takich modeli pod kątem pożądanych wyników.

Biorąc pod uwagę wielowymiarowe skale dużych modeli, wymagany jest podział na mniejsze części i lokalny dostęp. Poniżej pokazano, jak podzielić model na części, ustawić szczegóły siatki oraz zastosować zagęszczenie siatki i strefy. Zostanie to pokazane na przykładzie na Rysunku 01, który przedstawia budynek z panelami słonecznymi na dachu. Skoncentrujemy się na obciążeniu wiatrem działającym na panele, a zobaczysz, co następuje:

  • Podział modelu na części
  • Definiowanie ustawień upraszczania modelu
  • Przypisywanie stref do części modelu
  • Sprawdzenie wygenerowanej siatki skurczowej
  • Analiza wyników dla stref

Podział modelu na części

Podział dużego modelu na części pozwala nam na ręczne dostosowanie jakości siatki dla każdej części, optymalizację następnej wygenerowanej siatki i symulację zgodnie z naszymi potrzebami. Aby podzielić model na części, należy użyć opcji "Przytnij obiekt" (zdjęcie 02).

Sam podział powinien być oparty na Twoich wymaganiach i potrzebach oraz odnosić się do części modelu, która najbardziej Cię interesuje. W tym przypadku są to panele słoneczne na dachu. Dlatego model został podzielony na trzy części: model nr 1, który składa się tylko z płyt, model nr 2, czyli dach pod płytami, oraz model nr 3, który stanowi pozostałą część modelu (zdjęcie 03). Należy pamiętać, że model nr 2 został wprowadzony, aby umożliwić płynne przejście między drobnymi oczkami a grubymi oczkami.

Ustawienia uproszczenia modelu

Kolejnym krokiem jest ustawienie odpowiedniego poziomu szczegółowości części budynku. Można to zrobić w oknie „Edytować model” pokazanym na rys. 04. Ponieważ w centrum naszego zainteresowania są panele słoneczne (tj. Model 1), naszym celem jest, aby model ten był jak najbardziej dokładny, aby jak najlepiej modelować obciążenie wiatrem. Skala detalu (1-4) może być niewystarczająca, dlatego możemy użyć opcji "Rozmiar detalu" i wprowadzić wartość ręcznie.

Poziom szczegółowości jest zatem ustawiany w kolejności malejącej: od modelu 1, który chcemy uzyskać jak najdokładniejszy, przypisany jest najwyższy poziom szczegółowości, do modelu 3, który nas interesuje najmniej. Model 2, który łączy najbardziej dokładny model z modelem wstępnym, ma przypisany średni poziom szczegółowości, ponieważ chcemy uzyskać dobrą ciągłość w generowanych następnie siatkach skurczowych.

Należy wziąć pod uwagę, że rozmiar detalu nie jest uniwersalny i zależy od modelu obliczeniowego oraz badanego zjawiska. Do każdego problemu należy podejść indywidualnie, krytycznie biorąc pod uwagę, jaka część modelu Cię interesuje, rozmiar całego modelu, dostępna moc obliczeniowa i czas. Teraz możesz pomyśleć, że model, który jest jak najbardziej szczegółowy, jest najlepszą opcją, ponieważ obejmuje wszystkie szczegóły modelu. Jest to tylko częściowo prawdziwe; Wysoki poziom dokładności obejmuje wszystkie szczegóły modelu, ale może być bardzo wymagający (w niektórych przypadkach nawet nieprzewidywalny) pod względem sprzętowym lub bardzo czasochłonny. Dlatego musisz wybrać rozmiar detalu, biorąc pod uwagę wszystkie kwestie, które właśnie omówiliśmy.

Należy pamiętać, że jeśli model nie zostanie uproszczony, program wyśle dokładny model do symulacji bez obkurczania, obliczenia będą oparte na dokładnej geometrii i mogą być bardzo intensywne obliczeniowo. W takim przypadku model musi być poprawny geometrycznie (nie może zawierać krawędzi otwartych i nierozgałęzionych), co wymaga korekty geometrii w programach CAD. RWIND obejmuje również kontrolę poprawności geometrii. Jeżeli model nie jest poprawny po wyłączeniu uproszczenia, otrzymujemy komunikat ostrzegawczy, ale jeśli będziemy kontynuować obliczenia, możemy spodziewać się błędów lub nieprawidłowych wyników.

Przypisywanie stref do części modelu

Jak wspomniano wcześniej, model został podzielony na oddzielne części (modele), jak pokazano na rys. 05. W tym momencie można przypisać strefy do modeli, aby uzyskać jeszcze dokładniejsze wyniki. Umożliwia to zastosowanie lokalnych zagęszczeń siatki, jak pokazano na rysunku 06. Należy pamiętać, że w celu uzyskania jak najlepszej siatki należy przypisać zagęszczenie siatki do części modelu, która najbardziej Cię interesuje. W tym przykładzie jest to pierwsza część, model nr 1 (zdjęcie 06).

Sprawdzenie wygenerowanej siatki skurczowej

Po zastosowaniu zagęszczenia siatki należy przejrzeć wygenerowaną siatkę. Należy to zrobić, biorąc pod uwagę potrzebę uzyskania płynnych przejść między poszczególnymi częściami modelu. Siatka skurczowa wygenerowana dla modelu w tym artykule jest pokazana na rysunku 07.

W tym przykładzie chcielibyśmy sprawdzić, czy siatka termokurczliwa nie owinęła części modelu, które przepływają podczas symulacji, tj. paneli słonecznych na dachu. Celem jest, aby wokół paneli była wystarczająco cienka siatka, aby pomieścić wszystkie ważne szczegóły. Jeżeli tak nie jest, należy wybrać mniejszy rozmiar detalu, zregenerować siatkę i ponownie ją sprawdzić.

Wyniki dla stref

Na koniec należy przyjrzeć się wynikom dla stref uzyskanych podczas obliczeń. Są one pokazane na rys. 10 i zawierają wszystkie wyniki ciśnień, prędkości przepływu, współczynniki Cp itp. oraz dane geometryczne obszaru.


Autor

Pani Kirova jest odpowiedzialna za tworzenie artykułów technicznych i zapewnia wsparcie techniczne dla klientów firmy Dlubal.

Odnośniki