Condizioni al limite

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I parametri delle condizioni al limite per il modulo Particella (Particle) si applicano ai limiti nell'albero Flow Analysis. Le opzioni si applicano inoltre alle interfacce per le quali il modulo Flusso (Flow) è disattivato su un lato dell'interfaccia, creando così un Limite (Boundary).

Il trattamento di particelle o linee fluide in corrispondenza di un limite viene specificato utilizzando le opzioni riportate di seguito.

Aperta

È possibile utilizzare la condizione al limite aperta per fare in modo che la linea di flusso possa entrare e uscire dal dominio. Un limite Aperto (Open) corrisponde in genere a un Entrata (Inlet) o a un Uscita (Outlet) del modulo Flusso (Flow), ma può essere applicato anche ad altri tipi di un limite Flusso (Flow).

Per rilasciare le particelle in corrispondenza di un limite aperto, impostate Rilascia particella (Release Particle) su Sì (Yes). È possibile specificare le opzioni Frequenza di rilascio (Release Frequency), Rilascio casuale (Random Release), Raggio particelle (Radius of Particles), Posizione rilascio (Release Position) e Velocità iniziale (Initial Velocity) per il trattamento della dinamica di particelle o linee fluide in corrispondenza di un limite.

Parete

Modello particella-parete

Questo modello specifica la reazione delle particelle o delle linee fluide in corrispondenza di un limite di parete. Questa opzione è disponibile per le particelle impostate su Con massa (Has Mass). Le particelle senza massa seguono il flusso lungo le pareti.

Il modello particella-parete include i modelli descritti di seguito.

1. Rimbalzo perfetto - Le particelle o le linee fluide si riflettono da una parete con lo stesso angolo incidente e la stessa energia. Il momento e l'energia cinetica della particella sono perfettamente conservati e l'angolo di incidenza è uguale all'angolo di riflessione.

2. Aderenza - Le particelle o le linee fluide si attaccano alla parete.

3. Rimbalzo parziale - Le particelle o le linee fluide si riflettono da una parete con perdita di energia normale, perdita di energia tangenziale o entrambe in base all'input dell'utente.

◦ Perdita di energia normale - Perdita della componente normale dell'energia cinetica di una particella o linea fluida che colpisce un limite di parete con un rimbalzo parziale.

◦ Perdita di energia tangenziale - Perdita della componente tangenziale di energia cinetica di una particella o linea fluida che colpisce un limite di parete con un rimbalzo parziale.

◦ Velocità normale massima - Qualsiasi particella la cui velocità normale è maggiore del valore specificato rimbalza al limite della parete.

◦ Velocità normale minima - Qualsiasi particella la cui velocità normale è inferiore al valore specificato rimbalza al limite della parete.

Se il valore della velocità normale per una particella è compreso tra la velocità normale massima e la velocità normale minima, la particella si attacca alla parete.

4. Definito dall'utente - La reazione di particelle o linee fluide a un limite di parete viene specificata dall'utente.

Le opzioni Perdita energia normale (Normal Energy Loss) e Perdita energia tangente (Tangential Energy Loss) sono specificate in termini di frazione persa. Ad esempio, 1.0 implica una perdita totale di energia normale. I valori di Perdita energia normale (Normal Energy Loss) e Perdita energia tangente (Tangential Energy Loss) maggiori di 1.0 vengono reimpostati su 1. Il valore di Perdita energia normale (Normal Energy Loss) è obbligatorio per un limite Parete (Wall).

Simmetria (Symmetry)

La simmetria in corrispondenza di un limite determina la riflessione di particelle o linee fluide al limite. Corrisponde a un limite di simmetria nel modulo Flusso (Flow).

Le particelle vengono rilasciate a un limite di simmetria se si imposta Rilascia particella (Release Particle) su Sì (Yes). È possibile specificare le opzioni Frequenza di rilascio (Release Frequency), Rilascio casuale (Random Release), Raggio particelle (Radius of Particles), Posizione rilascio (Release Position) e Velocità iniziale (Initial Velocity) per il trattamento della dinamica di particelle o linee fluide in corrispondenza di un limite.

Le particelle vengono rilasciate a un limite aperto, di parete o di simmetria se si imposta Rilascia particella (Release Particle) su Sì (Yes).

Rilascio di particella

<seg>L'impostazione di Rilascia particella (Release Particle) su Sì (Yes) attiva il rilascio di particelle o linee fluide in corrispondenza di un limite. Vengono attivate le opzioni indicate di seguito.

• Frequenza di rilascio (Release Frequency)

• Rilascio casuale (Random Release)

• Raggio particelle (Radius of Particles)

• Velocità iniziale (Initial Velocity)

• Posizione rilascio (Release Position)

Frequenza di rilascio

Le particelle vengono rilasciate da un limite al flusso una o più volte. Ciò definisce il tempo di rilascio

di una patch di particelle e l'intervallo di tempo

tra due rilasci. In Creo Flow Analysis è possibile utilizzare le opzioni riportate di seguito per specificare la frequenza di rilascio delle particelle.

• Una volta (Once) - Ne rilascia una, quando una simulazione viene avviata da valori iniziali o da una soluzione. Le particelle non vengono rilasciate nuovamente per un'esecuzione continuativa.

• Intervallo passi temporali (Time Step Interval) - A intervalli in una simulazione transitoria. Con la frequenza di rilascio

, l'intervallo di tempo di rilascio delle particelle è

volte il passo temporale del flusso:

. Ad esempio, la frequenza impostata su 3 causa il rilascio di particelle all'inizio dei passi temporali primo, quarto, settimo e decimo.

• Ogni passo temporale (Every Time Step) - All'inizio di ogni passo temporale in una simulazione transitoria.

• Intervallo temporale (Time Interval) - A un intervallo di tempo fisso espresso in secondi. Il valore di input di Passo temporale (Time Step) controlla l'intervallo di tempo fisso.

viene specificato direttamente.

Per una particella senza massa, è possibile utilizzare le opzioni riportate di seguito per tracciare la direzione di una particella rilasciata a un limite.

• Avanti (Forward) - Avanti nel tempo.

• Indietro (Backward) - Indietro nel tempo, in base al campo della velocità corrente a ogni passo temporale.

• Ambedue (Both) - Avanti e indietro nel tempo.

Rilascio casuale

Per un limite di flusso, la mesh di calcolo lo divide in un numero finito di facce che corrispondono alle celle del limite. Quando le particelle vengono rilasciate dal limite nel dominio di flusso, le celle del limite possono essere selezionate in modo casuale per il rilascio di particelle, con una probabilità proporzionale all'area delle facce delle celle. L'opzione Quantità di particelle (Amount of Particles) viene determinata utilizzando una delle opzioni riportate di seguito.

• Numero (Number) - Il numero totale di particelle rilasciate viene specificato direttamente in corrispondenza di un limite in Numero di particelle (Number of Particles).

• Portata (Mass Flux) - La portata della fase di particella distinta deve essere specificata e il numero delle particelle viene calcolato in base alla portata, al raggio e alla densità.

<seg>L'opzione Quantità di particelle (Amount of Particles) per Portata (Mass Flux) è attiva e viene visualizzata se si imposta Tipo di particella (Particle Type) su Con massa (Has Mass).

Raggio di particelle

Questo valore viene specificato al momento del rilascio e rimane invariato. Per più rilasci, il raggio di particelle può essere diverso e viene specificato utilizzando l'Editor espressioni (Expression Editor) come funzione del tempo. In Creo Flow Analysis, la particella è sferica e il relativo volume non sposta il fluido. Per una particella impostata su Has Mass, il raggio o il diametro viene utilizzato per calcolare la massa della particella (volume) e la forza di trascinamento fluido-particella (numero di Reynold relativo), come mostrato nell'equazione 2.368 e nell'equazione 2.371.

Per una particella impostata su Senza massa (Massless), il Raggio particelle (Radius of Particles) influenza la dimensione della particella. L'opzione Raggio particelle (Radius of Particles) deve contenere un valore maggiore di zero.

Velocità iniziale

Per ogni particella, la velocità iniziale

viene specificata in corrispondenza della posizione di rilascio

e del tempo di rilascio

. Per default, le particelle impostate su Senza massa (Massless) hanno la stessa velocità del flusso locale

Per le particelle impostate su Con massa (Has Mass) è possibile impostare le specifiche indicate di seguito.

• Same as Fluid - La velocità iniziale è uguale alla velocità del flusso locale

per le particelle impostate su Has Mass.

Equazione 2.417

Tenete presente che

può essere una velocità di flusso in corrispondenza della faccia limite, del centro delle celle di limite oppure sia della faccia limite che del centro delle celle limite, dove la particella si trova al momento del rilascio.

• Definito dall'utente - L'utente specifica la velocità iniziale:

Equazione 2.418

dove

sono le componenti della velocità iniziale in un sistema di coordinate cartesiano.

Posizione di rilascio

Questa è la posizione iniziale o di rilascio

per la particella al momento del rilascio

. La posizione di rilascio viene determinata in corrispondenza del limite selezionando una delle opzioni riportate di seguito.

• Centro cella (Cell Center) - Le particelle vengono rilasciate dalle celle limite:

• Centro faccia (Face Center) - Le particelle vengono rilasciate dalle facce limite:

• Centri faccia e cella (Face and Cell Centers) - Le particelle vengono rilasciate dalle celle e dalle facce limite. Viene rilasciato un numero uguale di particelle sia dal centro sia dalla faccia della cella. Sono determinati dal numero di facce o celle limite o dal numero totale di particelle specificate per Rilascio casuale (Random Release). Il numero totale di particelle rilasciate è pari al doppio del Numero di particelle (Number of Particles) specificato o al numero di facce o celle limite.

Se si imposta Rilascio casuale (Random Release) su No, Creo Flow Analysis si suppone che una particella venga rilasciata a ogni centro della faccia o a entrambi i centri della faccia e della cella del limite.

Condizioni di interfaccia

Se un lato di Interfaccia (Interface) è Disattivato (Blanked) per il flusso, gli attributi di Interfaccia (Interface) per il modulo corrispondono a quelli per la condizione al limite. Se il modulo Flusso (Flow) è Attivo (Active) su entrambi i lati di un'interfaccia, l'interfaccia può essere assegnata solo come Interfaccia di default (Default Interface).