MODELOVÁNÍ PROUDĚNÍ V MEZNÍ VRSTVĚ ATMOSFÉRY

Prezentace na téma: "MODELOVÁNÍ PROUDĚNÍ V MEZNÍ VRSTVĚ ATMOSFÉRY"— Transkript prezentace:

1 MODELOVÁNÍ PROUDĚNÍ V MEZNÍ VRSTVĚ ATMOSFÉRY
Vladimíra Michalcová Lenka Lausová Katedra stavební mechaniky Fakulta stavební, VŠB – TU Ostrava

2 Fyzikální modelování

3 Systém simulace turbulence a drsnosti
Vyústění kouřového generátoru - další vyústění muselo být realizováno v úplavu, neboť zde byl kondenzát v důsledku silné turbulence již homogenizován , částečně též odpařen. Výhodnou se jevila dodávaná kapalina s vyšším bodem varu

4 Matematické modelování proudění Computational Fluid Dynamics (CFD)
LES DNS RAM RAM (Reynolds Average Modelling) simulace statistickými modely turbulence, turbulentní Reynoldsova napětí jsou určena různými modely turbulence, nebo se řeší přenosovou rovnicí DNS (Direct Numerical Simulation) přímá numerická simulace Navier- Stokesových rovnic LES (Large-Eddy Simulation) metoda velkých vírů založená na prostorovém středování veličin

5 Požadavky na uživatele z hlediska výpočetní metody
mít informace o vlastnostech proudícího média a charakteru proudění znát podstatu výpočetní metody v rozsahu potřebném pro spolehlivé použití ve standardních případech vybrat vhodné tvary konečných objemů zvolit v této návaznosti hustotu sítě a zjemnění podle typu metody vybrat vhodná aproximační schémata, případně strategii jejich změn během výpočtu u nestacionárních dějů mít představu o charakteru časové závislosti jednotlivých veličin a z toho vyplývající velikosti časového kroku zvážit a využít všech možností k číselnému i grafickému vyhodnocení výsledků

6 vlastnosti materiálu Re
mít informace o vlastnostech proudícího média a charakteru proudění vlastnosti materiálu hustota dynamická viskozita kinematická viskozita Re izotermní, proudění s konst.hustotou vzduchu

7 vybrat vhodné tvary konečných objemů
zvolit v této návaznosti hustotu sítě a zjemnění podle typu metody

8 Bilanční rovnice proudění skutečných tekutin
znát podstatu výpočetní metody v rozsahu potřebném pro spolehlivé použití ve standardních případech Bilanční rovnice proudění skutečných tekutin Bilance hmotnosti - rovnice kontinuity i…složka j,l…sčítací Bilance hybnosti - Navier-Stokesova rovnice konvence difuzze – viskózní sdílení zdrojový člen

9 Reynoldsova rovnice pro turbulentní proudění (RAM)
dekompozice veličin na část časově středovanou a fluktuační složku LES DNS RAM

10 rovnice kontinuity Reynoldsova rovnice Reynoldsova napětí jsou vyjádřena turb. modely

11 i,j…složka k…sčítací Rozsáhlý systém diferenciálních rovnic obtížně řešitelných Různé teorie, zabývající se jednodušším vyjádřením Re napětí Modely turbulence Newtonův zákon viskozity

12

13 Spalart Allmaras - jednorovnicový model turbulence
Transportní rovnice pro kinematickou turbulentní viskozitu μt Atm, stabilita,stěny,sítě

14 RNG k-ε dvourovnicový model turbulence
ε zadaná DR iteračním procesem (standartní k-ε dvourovnicový model turbulence) poloempirický stěny,sítě

15 Reynoldsův napěťový model RSM

16 Okrajové podmínky na hranicích oblasti:

17 Aplikace Fluentu při proudění v atmosféře
stratifikace tlaku, teploty, hustoty, rychlosti profily odpovídají definovaným okrajovým podmínkám na vstupu turbulentní kinetická energie klesá

18

19

20

21 Děkuji za pozornost

22

23 Proudění je řešené numerickými metodami obsaženými v softwarových systémech (CFD):
Fluent Ansys - Flotran Star - 3D Fidap Flow 3D Rampant Fluidyn - Panache atd.