محاكاة CFD: بديل لاختبار نفق الرياح

يتطلب اختبار نفق الرياح إعدادا مكلفا وأدوات متطورة لقياس مجموعة من المتغيرات الميدانية (سرعة الرياح ، وأحمال الضغط ، وشدة الاضطراب ، وما إلى ذلك). يكمن قيدها الرئيسي في حقيقة أن مثل هذه القياسات يتم الحصول عليها فقط في بضع نقاط محددة في قسم الاختبار ، مما يحد بشكل كبير من الفهم العام للعمليات التطورية أو العابرة للظواهر المعقدة غير المستقرة (مثل تمزيق الدوامة ، واستيقاظ الاضطراب والتقسيم الطبقي الحراري).

المراحل المختلفة لاختبار نفق الرياح

اختبار نفق الرياح هو اختبار ديناميكي هوائي يتم إجراؤه في نفق الرياح حيث تتم دراسة سلوك جسم معرض لتدفق هواء يحاكي الظروف الحقيقية.

فيما يلي الخطوات الرئيسية لاختبار نفق الرياح:

1. تحديد الهدف: قبل إجراء اختبار نفق الرياح ، من المهم تحديد الغرض من الاختبار بوضوح. يمكن أن يكون هذا دراسة سحب السيارة ، أو تحسين رفع جناح الطائرة ، أو تقييم استقرار السفينة في مهب الريح.

2. تصميم النموذج: عادة ما يتم تصنيع نموذج مصغر للكائن المراد دراسته على نطاق مخفض بحيث يمكن اختباره في نفق الرياح. يمكن صنع النموذج من مواد مختلفة مثل البلاستيك أو الخشب أو حتى الطباعة ثلاثية الأبعاد.

3. تثبيت النموذج في نفق الرياح: بمجرد أن يصبح النموذج جاهزا ، يتم وضعه في نفق الرياح بحيث يتعرض لتدفق الهواء. يتم استخدام الدعامات وأنظمة القياس لتثبيت النموذج في مكانه وجمع البيانات ذات الصلة أثناء الاختبار.

4. تحديد شروط الاختبار: قبل بدء الاختبار ، يجب تعديل ظروف الاختبار ، مثل سرعة الرياح ودرجة الحرارة والضغط. عادة ما يتم تحديد هذه الشروط بناء على المواصفات الفنية المحددة للكائن المراد اختباره.

5. جمع البيانات: أثناء الاختبار ، يتم إجراء قياسات وملاحظات مختلفة لتقييم سلوك الجسم في تدفق الهواء. يمكن أن يشمل ذلك قياس القوة التي تمارس على الجسم (السحب ، الرفع) ، أو تصور تدفقات الهواء باستخدام تقنيات التصور (الدخان والجسيمات) ، أو قياس الضغوط على سطح الجسم.

6. تحليل النتائج: بمجرد جمع البيانات ، يتم تحليلها من أجل استخلاص استنتاجات حول السلوك الديناميكي الهوائي للجسم. غالبا ما يتم تقديم نتائج اختبار نفق الرياح في شكل تقارير فنية أو رسوم بيانية أو صور لتوصيل استنتاجات الدراسة والتوصيات المحتملة لتحسين كائن الاختبار.

Play Video

دراسة نفق إيفل للرياح - @AirDesignLab الائتمان و @EOLIOS

CFD: تطور من نوع صندوق الأدوات

النمذجة العددية لاختبارات نفق الرياح

تقدم العقود مقابل الفروقات العديد من المزايا مقارنة باختبار نفق الرياح. بالإضافة إلى توليد عمليات محاكاة واسعة النطاق (بدلا من النماذج المصغرة للعديد من عمليات المحاكاة الفيزيائية) ، فإنه يوفر أيضا بيانات تكميلية ويسمح بمقارنة سرعات الرياح المتزامنة بين نقطتين لرياح معينة.

من الممكن إجراء دراسات هيدرولوجية أو هوائية أو حرارية على مستويات مختلفة: من الإلكترونيات الدقيقة إلى دراسات المباني والمدن.

يمكن تصور النتائج بشكل أكثر وضوحا وشرحها لأكبر عدد ممكن من الأشخاص.

محاكاة CFD لحركة المترو في المحطة

العقود مقابل الفروقات: مجموعة واسعة جدا من التطبيقات

صندوق الأدوات الذي يسمح:

محاكاة تدفق السائل حول الجسم أو داخله
دراسة الراحة في مهب الريح
دراسة أحمال الرياح

صندوق الأدوات الحرارية:

دراسة تبادلات الحمل الحراري
دراسة التبادلات الموصلة
دراسة التبادلات الإشعاعية

صندوق أدوات الفيزياء المتعددة:

تصور تشتت الملوثات
دراسة شفط الدخان
دراسة حركة الغبار والرمل وما إلى ذلك.
دراسة حركة الأشياء والمراوح وما إلى ذلك.

دراسة الهيدرولوجيا

تدفق السوائل
خطر الغمر
خطر هطول الأمطار أو الثلوج

هذه الأساليب تجعل من الممكن حل مجموعة واسعة جدا من المشاكل التي سنقدمها هنا.

محاكاة CFD: بديل لاختبار نفق الرياح