L'applicazione della metodologia CFD (Computational Fluid Dynamic) in edilizia

Il metodo di calcolo richiede che lo spazio geometrico attraverso il quale il calcolo deve essere condotto è per prima cosa diviso in un numero di celle adiacenti non sovrapposte; queste definiscono una griglia finita del volume. Quando un progetto CFD è creato, una griglia viene generata automaticamente per il dominio richiesto dal modello identificando tutti i vertici contenuti nello stesso e generando “coordinate chiave” a partire dai vertici lungo gli assi (x,y,z). La distanza tra le linee della griglia lungo ogni asse identificano una “regione”; le regioni sono inizialmente spaziate impiegando una spaziatura di default eseguita in modo da completare la generazione della griglia.

La griglia usata da Design Builder CFD è una griglia rettilinea cartesiana non uniforme, che significa che le linee che definiscono la griglia sono parallele con gli assi maggiori e la spaziatura tra la griglia non è uniforme. Nel caso dell’analisi sull’appartamento di Ecopolis, la griglia di calcolo è stata generata automaticamente, semplicemente selezionando la zona entro cui avviare la prova, con una spaziatura di 0,3 m. Di default, le regioni della griglia sono spaziate uniformemente, usando uno spazio che è calcolato per essere il più vicino possibile a quello impostato da me.

Il processo di calcolo CFD è iterativo ed è da considerarsi completo una volta che la convergenza è stato ottenuta. Il principale indicatore di convergenza è il punto al quale tutte le equazioni per ogni cella sono soddisfatte e appunto, arrivano a convergenza. In certi casi può risultare utile monitorare la variazione delle variabili dipendenti in specifiche regioni per tutto il dominio di calcolo in modo da osservare il punto in cui esse si stabilizzano.

Può essere assunto come accettabile, in alcuni casi, terminare il calcolo non appena le variabili dipendenti abbiano ottenuto un adeguata stabilità, ma prima che i residui normalizzati siano arrivati al valore terminale per esser definiti. Quando un processo è stato creato, un punto di una cella di monitoraggio di default viene automaticamente aggiunto al dominio. Il comando “definizione della cella di controllo (monitoraggio) CFD” permette di identificare fino a 10 celle per tutto il dominio di calcolo nelle quali si vogliono andare ad identificare la variazione delle variabili calcolate.