جریان باد پیرامون ساختمان ویلا، شبیه سازی با انسیس فلوئنت

توضیحات

شرح پروژه (ویلا)

هدف از این مسأله، شبیه سازی عددی جریان عبوری از فضای پیرامون یک ساختمان ویلا با نرم افزار انسیس فلوئنت (ANSYS Fluent) می‌باشد.

جریان باد با سرعت 3 متربرثانیه در حال وزش می‌باشد و فشار محیط معادل فشار اتمسفر می‌باشد. سرعت حرکت باد در یک زاویه مشخص نسبت به ساختمان ویلا می‌وزد. پس نیازاست که سرعت به دو راستا x و y تقسیم شود.

هندسه مدل حاضر را با استفاده از نرم افزار دیزاین مدلر (Design Modeler) به صورت سه بعدی طراحی کردیم. دامنه محاسباتی این هندسه شامل یک حیاط ویلا با چندین ساختمان درون آن می‌باشد. چهار سطح جانبی دامنه محاسباتی را به عنوان مرزهای ورودی و خورجی در نظر گرفتیم. دو مرز را به عنوان ورودی و دو مرز مقابل آنها را به عنوان خروجی در نظر گرفتیم.

سپس این مدل را استفاده از نرم افزار انسیس مشینگ (ANSYS Meshing) مش بندی کردیم. مش این مدل از نوع بدون سازمان (unstructured) بوده و تعداد 1825278 سلول ایجاد شده است.

روش‌های استفاده شده

همان‌طور که گفتیم، سرعت باد باید به دو مولفه در جهات x و y تقسیم شود. زاویه حرکت جریان باد 20 درجه نسبت به محور y می باشد. پس مقدار سرعت باد در راستای محور y برابر با 3⨯cos(20º)=2.817 متربرثانیه می‌باشد. این در حالی است که سرعت باد در راستای محور x برابر با 3⨯sin (20º) = 1.026 متربرثانیه است.

نتایج

پس از پایان فرایند حل، کانتورهای دو بعدی و سه بعدی مربوط به فشار و سرعت، و همچنین بردارهای سرعت را به دست آوردیم. نتایج نشان می‌دهد که در سطوحی از ساختمان‌ها که مقابل جریان مستقیم باد قرار دارد، سرعت قابل توجه بوده و فشار زیادی ایجاد می‌شود. این در حالی است که سرعت در سطوح پشت به جریان باد افت کرده و فشار کاهش می‌یابد.