&VENT

Il gruppo &VENT è usato per descrivere le aperture sulle pareti del dominio esterno, o per assegnare ulteriori proprietà specifiche ad aeree di un &OBST, oppure per assegnare a un’area definita di una delle pareti del dominio (laterali, inferiore, superiore) una particolare proprietà, come un ventilatore un estrattore, ecc.. essendo un &VENT un oggetto di tipo piano, delle sei coordinate che descrivono, due devono essere uguali. Per esempio un &VENT su una parete del dominio, oppure uno orizzontale al posto della parete superiore del dominio, può indicare un’apertura nel dominio stesso.

I &VENT si descrivono come gli &OBST. Come un’ostruzione, le condizioni al contorno di uno &VENT sono specificate tramite il parametro &SURF.

La traduzione letterale “VENT= SFIATO” è leggermente ingannevole. Preso letteralmente, un &VENT può essere usato per modellare i componenti del sistema di ventilazione in un edificio; è un utilizzo possibile  ma non è l’unico.

In questi casi le coordinate di un &VENT creano un piano su una superficie solida al quale assegnare delle condizioni al contorno. Non é necessario creare dei fori nella parete; é dato per scontato che l’aria venga spinta o aspirata nel condotto all’interno della parete.  Meno letteralmente, un &VENT é usato semplicemente come una forma di applicazione di una particolare condizione limite ad una porzione rettangolare su una superficie solida.

Un &VENT quindi, può essere usato per l’applicazione di una condizione al contorno particolare, ad una zona rettangolare su una superficie solida. Un fuoco per esempio può essere creato, prima generando un’ostruzione solida tramite una riga di &OBST, successivamente specificando un &VENT  in qualche luogo, su uno dei fronti del solido e specificando, con una linea &SURF, le caratteristiche delle proprietà di combustione e termiche del combustibile.

Ci sono valori di default riservati del parametro &SURF che possono applicarsi ad un &VENT. Il primo è SURF_ID=’OPEN’, si usa soltanto se il &VENT si applica al  limite esterno del dominio (settore di calcolo), dove denota un’apertura passiva verso la parte esterna al dominio.

È definito per default che il contorno esterno del dominio di calcolo sia una parete solida di tipo inerte, lo sfiato (&VENT) aperto (&OPEN) è essenzialmente una porta aperta o una finestra.

Il secondo valore di default del parametro &SURF da la possibilità di formare un piano di simmetria, in questo caso il &VENT ha un SURF_ID=’MIRROR’ (SPECCHIO). Solitamente, un MIRROR definisce un intero fronte del dominio di calcolo, essenzialmente raddoppiando il formato del dominio, con l’interposizione di uno “specchio” che funge da piano della simmetria. Il flusso dal lato opposto dello “specchio” è invertito.

MIRROR e OPEN possono essere utilizzati soltanto su un limite esterno del dominio di calcolo.

Spesso, i &VENT  di tipo &OPEN e MIRROR sono utilizzati per definire un intero lato del dominio di calcolo.

Le aperture, sulla parte esterna del dominio di calcolo, di tipo &OPEN possono essere aperte o chiuse durante la simulazione, in modo da realizzare, per esempio, degli evacuatori di fumo e calore.

Occorre prestare attenzione all’utilizzo di MIRROR. Nei modelli convenzionali di CFD (Computational Fluid Dynamics) basati sul metodo RANS (Reynolds-Averaged Navier-Stokes), i limiti di simmetria sono spesso usati come un modo per risparmiare tempo sulla computazione. Essendo FDS essenzialmente un modello LES (Large Eddy Simulation), l’uso di limiti di simmetria deve essere considerato attentamente. Il motivo di ciò é che un modello LES non calcola una soluzione di tempo medio delle equazioni di Navier-Stokes. In un modello LES, comunque, non è considerato un tempo medio all’interno delle equazioni e quindi non esiste una soluzione simmetrica. Inserendo “un limite di MIRROR” lungo la linea centrale di un pennacchio di fumosi cambierà completamente la sua dinamica. Produrrà qualcosa di molto simile al campo di flusso di un fuoco che si trovi accanto ad una parete verticale. Per questa ragione, non é raccomandabile porre un MIRROR lungo la linea centrale di un pennacchio di fumo turbolento. Se il fuoco é molto piccolo e il flusso é lamellare, allora il limite imposto da un MIRROR ha un senso.

La funzionalità di un &VENT può essere controllata usando dei “devices” e/o dei “controls”, specificati tramite i parametri DEVC_ID o CTRL_ID.

A differenza di molti dei comandi del file di input, l’ordine secondo il quale vengono specificate i VENTs é importante. Ci potrebbero essere delle situazioni in cui é conveniente posizionare un &VENT prima di un’altro. Per esempio, supponendo di voler indicare che il soffitto di un compartimento abbia una serie particolare di proprietà di superficie, ed indicate che l’intero soffitto abbia altre appropriate SURF_ID. Per esempio, se si vuole indicare che un piccolo spazio del soffitto del compartimento ha delle proprietà diverse rispetto al resto del soffitto, come una presa di aria o un evacuatore di fumo e calore, occorre indicare prima il &VENT che rappresenta la presa d’aria, in quanto  per quell’area del soffitto, FDS ignorerà le proprietà del soffitto e applicherà le proprietà del &VENT definito per primo. FDS elabora il primo &VENT definito e non elaborerà il secondo come faceva nelle versione precedente. Dalla versione 5 di FDS la regola per i VENTs, é “che prima arrivata, prima viene servito”. Occorre  comunque ricordarsi che il secondo &VENT, viene eliminato solo dove si sovrappone al primo. In questi casi FDS fornisce un messaggio di attenzione o di errore sullo schermo, con cui indica quale tra &VENT ha ricevuto la priorità.

Smokeview può aiutare ad identificare dove i due &VENT si accavallano, colorando le due parti in modo diverso con il parametro COLOR. Smokeview disegna i VENTs una sopra l’altra, le zone di sovrapposizione avranno un aspetto granuloso e che cambia struttura se si muove la scena.