Анализ переходных процессов потока
Фактические анализ протекает в две и более ступеней («Движение потока»), где на первом этапе предлагается задать начальные условия, т.е. распределение начального давления пор, начальный напор, степень насыщения и относительной проницаемости в начале переходного процесса анализ потока. Существует несколько вариантов для установки начального давления в порах:
- С помощью грунтовых вод
- Непосредственно с помощью границы разделов давления пор
- Выполнение устойчивого анализа состояния потока
Первый вариант предполагает, гидростатическое (линейное) распределение давления пор по высоте. Ниже УГВ программа генерирует положительные давления пор, в то время как выше УГВ отрицательные давления пор (всасывание) генерируются. Второй вариант позволяет при рассмотрении сухой почвы, предписывая, например, отрицательное давление пор во всей области инфильтрации. Третий вариант требует запуска устойчивого состояния анализа. На основании назначенной модели материала программа тогда определяет начальную степень насыщения и относительной проницаемости в зависимости от исходного давления пор. На рисунке 1 показано распределение начального давления пор, представленного устойчивого состояния анализа для предполагаемых гидравлических условий. Очевидно, что ниже УГВ только давление представлено. Начальное состояние в ненасыщенной или частично насыщенной области можно судить частично путем построения например распределения начальной степени насыщения, как показано на рисунке 2. При выборе опции «Нет воды» начальные значения давления пор устанавливаются равными нулю.
Рисунок 1 - Первый этап расчета: Распределение начального давления пор
Рисунок 2 - Первый этап: Распределение начальной степени насыщения
Анализ кратковременного потока выполняется со второй стадии от того, где следующий этап следует за предыдущим. Каждый этап требует установки времени анализа, зависит от времени изменения границы (гидравлического) состояния и длину шага. Текущая версия программы позволяет либо ввести всю нагрузку сразу в начале стадии расчета или предположить, что она линейно возрастает со временем в ходе расчета стадии («Движение потока»). В первом случае начальный шаг времени установлен на 1/10 от назначенного временного шага. Далее, вычисление продолжается с назначенным временным шагом. Целесообразно, отрегулировать шаг времени в ходе анализа. Короткий временной шаг рекомендуется в начале анализа. При продолжительном времени, когда решение приближается к условиям устойчивого состояния, временной шаг может быть значительно увеличен (например, от 1/10 суток до нескольких дней). На рисунках 3 и 4 показано промежуточное состояние и стационарное решение, соответственно, что соответствует внезапному увеличению УГВ на втором этапе расчета. На рисунке 5 и 6 показаны аналогичные состояния, связанные с последующей быстрой просадкой моделируемой путем сброса первоначального уровня УГВ на седьмом этапе расчета.
Рисунок 3 - Второй этап расчета: Распределение давления пор в заданное время анализа
Рисунок 4 - Шестой этап расчета: Распределение устойчивого состояния давления пор
Рисунок 5 - Седьмой этап расчета: Распределение давления пор в заданное время анализа
Рисунок 6 - Восьмой этап расчета: Распределение устойчивого состояния давления пор