Melding til Fylkesmannen om virksomhet etter ... - Stjørdal kommune

VARMESENTRAL 35 (43)13 VEDLEGG A -CFD-MODELL OG TEKNISKE FORUTSETNINGER13.1 CFD-analyserComputational Fluid Dynamics (CFD) en fellesbetegnelse for programvare som simulerer gass- ogvæsketransport (fluider).Transport ved strømning beskrives matematisk ved Navier-Stokes ligningene (NS). NS-ligningeneer ikkelineære partielle differensialligninger (PDE) som generelt ikke lar seg løse analytisk. For åløse NS-ligningene benytter man i dag programvare med avanserte numeriske løsningsalgoritmer(CFD-programvare). Det benyttes kraftige datamaskiner og beregningene kan ta svært lang tid ågjennomføre (fra noen timer til flere uker per simulering).Navier-Stokes ligningene kan i de fleste tilfeller ikke løses direkte (såkalt DNS), siden dette ipraksis krever en datamaskinkraft som enda ikke er tilgjengelig. Ligningene blir derfor omformet.I dette oppdraget er det benyttet RANS-simuleringer (Reynolds Average Navier-Stokes). RANSligningenemå suppleres med turbulensmodeller for å lukke lingningssettet.Man skiller mellom ”steady-state” (ikke tidsavhengig) og transiente beregninger (tidsavhengige).Vindstudier gjennomføres som steady state, dvs. vi får et simuleringsresultat som viser et"øyeblikksbilde" av bl.a. vindhastighet og turbulens for et gitt sett med randbetingelser og en gittgeometri.Det henvises til ANSYS CFX dokumentasjon for nærmere opplysninger [5].13.2 CFD-modell (geometri)Geometrien som ligger til grunn for simuleringene, er modellert ut fra mottatte tegninger,kartgrunnlag (dwg-fil) og bilder fra området. Figuren under viser CFD-modellen med nyttvarmeanlegg forenklet modellert (se neste avsnitt).Følgende begrensninger og forenklinger ligger til grunn for modelleringen:• Modellområdet omfatter ca 2000 x 1500 x 2000 meter (BxLxH). Høyeste bygning er 15meter høy.• Terrenget er forenklet modellert (flatt terreng). Kun de nærmeste bygningene, kjelhusm.m., er medtatt i CFD-modellen.• Vegetasjon er ikke medtatt. Lokalt kan tett vegetasjon dempe vindforsterkningenbetydelig.13.3 GridCFD-teknologien krever at den fysiske modellen/geometrien løses opp i et stort antall småberegningsdomener (et nett av celler/noder omtalt som et grid), for så å beregne ligningene ihver av cellene. For hver grid-celle løses alle variablene (hastighet, temperatur, turbulens m.m.)som samlet gir en tre-dimensjonal løsning av problemstillingen. Cellestørrelsen blir redusertlangs overflater og i områder med store gradienter for å få realistiske resultater.Det er benyttet ANSYS Meshing for å generere griddet. Griddet i dette tilfellet bygd opp av togridtyper; et grensesjikt-grid som ligger langs overflaten av terreng og bygninger, og ettetrahedrisk grid (ustrukturert) som fyller resten av (luft) volumet. Antall celler i modellen liggerRamboll