dmiantosha

Расчет коэффициента лобового сопротивления (Cx) простых тел и сравнение полученного результата с экспериментом

Всем Привет.

 

Проделал некоторый труд, продул и рассчитал Cx простых тел, сравнил с экспериментом.

 

Решил оформить все в этот топик, возможно некоторым будем полезно, как говорится я просто оставлю это здесь....

 

Все тела вращения продувал в цилиндре, брал сектор в 10 градусов. Создавал сначала плоскую блочную сетку на одной из стороне симметрии, затем либо выдавливал вращением блоки, либо сразу элементы в 6 слоев. 

Куб и куб повернутой ребром к потоку считал в половине параллелепипеда. Сетка сразу в 3D Blocking.

 

Все тела вращения имеют радиус r=0.1 метр.

Кубы со стороной a = 0.2 метра.

То есть примерно подобного объема тела.

 

post-11159-0-94888700-1423175988_thumb.jpg

post-11159-0-59280400-1423176001_thumb.jpg

 

Считал в Isotermal режиме, рабочее тело Air At 25C. Лучший результат дала модель тубрулентности k-epsilon, от интенсивности (low, medium, high) результат почти не зависел. 

Inltet->Subsonic->Normal Speed->5 м/с

Outlet->Average Static Pressure->0 Pa

Боковые поверхности цилиндра - Wall->Free Slip

Само тело - > Wall->No Slip

Симметрия на соответствующие грани.

 

Добавлял Mesh Adaptation по скорости в CFX-Pre, где было не много элементов 3-4 итерации, для кубов 1-2.

 

В итоге в расчетах получал подобную картину:

Сетка:

post-11159-0-02043300-1423176362_thumb.jpg

CFD-Post:

post-11159-0-97162800-1423176405_thumb.jpg:

 

Итоговая таблица с результатами:

post-11159-0-85996000-1423176437_thumb.jpg

 

Расчет с экспериментом сходится достаточно точно почти для всех тел, кроме сферы (я не знаю в чем тут дело, просто опустились руки) и конуса. У конуса Cx=0.5 при таком определение: "конус (2:1)", что это такое за соотношение 2 к 1, я не понял, взял 2h=D, возможно в этом причина. С каплевидном телом сложнее, само понятие слишком расплывчатое, нарисовал что-то вроде капли, но это с потолка, поэтому можно считать результат верным.

 

Также выкладываю сами файлы WB, возможно кому-то пригодятся.

 

Модель для тел вращения: http://rusfolder.com/42917782

Модель для Кубов: http://rusfolder.com/42917783

 

П.С: Если кому-то топик оказался полезным, приму благодарности на WMR: R275859695001  :smile: 

3 пользователям понравилось это

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах


Органолептически чую (а проверять влом): сопротивление сферы меньше сопротивления полусферы а у Вас по "экспериментальным" данным наоборот. Вот!

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Пожалуй для общего развития поинтересуюсь......... это коэффициент от набегающего потока, а как то учитывается статика тыльной стороны ? по аналогии с поршнем автомобиля - подвижная стенка с разностью давлений

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
статика тыльной стороны

Звучит прикольно. Надо запомнить  :clap_1:

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Пожалуй для общего развития поинтересуюсь......... это коэффициент от набегающего потока, а как то учитывается статика тыльной стороны ? по аналогии с поршнем автомобиля - подвижная стенка с разностью давлений

Строго говоря зависит от скорости  :biggrin:

 

На гиперзвуке почти не зависит, поэтому во всяких re-entry задачах (по русски - задача входа в атмосферу)  обычно считают только "переднюю" (forebody) часть тела ...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Makarrr, сопротивление полусферы меньше, чем сопротивление сферы, если Вам проверять "влом", то поверьте на слово.

 

MotorManiac, Cx это отношение Силы лобового сопротивления к набегающему потоку. Лобовое сопротивление есть иксовая составляющая полной аэродинамической силы действующей на тело (составляющая вдоль оси Y - подъемная сила). Полная аэродинамическая сила есть интеграл распределения давления по всей поверхности тела, поэтому учитываются все площади.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Всем Привет.

 

Проделал некоторый труд, продул и рассчитал Cx простых тел, сравнил с экспериментом.

 

Решил оформить все в этот топик, возможно некоторым будем полезно, как говорится я просто оставлю это здесь....

 

Все тела вращения продувал в цилиндре, брал сектор в 10 градусов. Создавал сначала плоскую блочную сетку на одной из стороне симметрии, затем либо выдавливал вращением блоки, либо сразу элементы в 6 слоев. 

Куб и куб повернутой ребром к потоку считал в половине параллелепипеда. Сетка сразу в 3D Blocking.

 

Все тела вращения имеют радиус r=0.1 метр.

Кубы со стороной a = 0.2 метра.

То есть примерно подобного объема тела.

 

attachicon.gifsetka.jpg

attachicon.gifsetkaover.jpg

 

Считал в Isotermal режиме, рабочее тело Air At 25C. Лучший результат дала модель тубрулентности k-epsilon, от интенсивности (low, medium, high) результат почти не зависел. 

Inltet->Subsonic->Normal Speed->5 м/с

Outlet->Average Static Pressure->0 Pa

Боковые поверхности цилиндра - Wall->Free Slip

Само тело - > Wall->No Slip

Симметрия на соответствующие грани.

 

Добавлял Mesh Adaptation по скорости в CFX-Pre, где было не много элементов 3-4 итерации, для кубов 1-2.

 

В итоге в расчетах получал подобную картину:

Сетка:

attachicon.gifmesh.jpg

CFD-Post:

attachicon.gifpost.jpg:

 

Итоговая таблица с результатами:

attachicon.giftable.jpg

 

Расчет с экспериментом сходится достаточно точно почти для всех тел, кроме сферы (я не знаю в чем тут дело, просто опустились руки) и конуса. У конуса Cx=0.5 при таком определение: "конус (2:1)", что это такое за соотношение 2 к 1, я не понял, взял 2h=D, возможно в этом причина. С каплевидном телом сложнее, само понятие слишком расплывчатое, нарисовал что-то вроде капли, но это с потолка, поэтому можно считать результат верным.

 

Также выкладываю сами файлы WB, возможно кому-то пригодятся.

 

Модель для тел вращения: http://rusfolder.com/42917782

Модель для Кубов: http://rusfolder.com/42917783

 

П.С: Если кому-то топик оказался полезным, приму благодарности на WMR: R275859695001  :smile: 

Находили данные экспериментов (обтекания простых тел; на низких скоростях и возможно на высоких) с подробным описанием? - не книжек где просто цифры коэффициентов указанны, а данные продувок в А. трубах с указанием всех параметров потока.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
В 6.2.2015 в 02:59, dmiantosha сказал:

Всем Привет.

 

Проделал некоторый труд, продул и рассчитал Cx простых тел, сравнил с экспериментом.

 

Решил оформить все в этот топик, возможно некоторым будем полезно, как говорится я просто оставлю это здесь....

 

Все тела вращения продувал в цилиндре, брал сектор в 10 градусов. Создавал сначала плоскую блочную сетку на одной из стороне симметрии, затем либо выдавливал вращением блоки, либо сразу элементы в 6 слоев. 

Куб и куб повернутой ребром к потоку считал в половине параллелепипеда. Сетка сразу в 3D Blocking.

 

Все тела вращения имеют радиус r=0.1 метр.

Кубы со стороной a = 0.2 метра.

То есть примерно подобного объема тела.

 

post-11159-0-94888700-1423175988_thumb.jpg

post-11159-0-59280400-1423176001_thumb.jpg

 

Считал в Isotermal режиме, рабочее тело Air At 25C. Лучший результат дала модель тубрулентности k-epsilon, от интенсивности (low, medium, high) результат почти не зависел. 

Inltet->Subsonic->Normal Speed->5 м/с

Outlet->Average Static Pressure->0 Pa

Боковые поверхности цилиндра - Wall->Free Slip

Само тело - > Wall->No Slip

Симметрия на соответствующие грани.

 

Добавлял Mesh Adaptation по скорости в CFX-Pre, где было не много элементов 3-4 итерации, для кубов 1-2.

 

В итоге в расчетах получал подобную картину:

Сетка:

post-11159-0-02043300-1423176362_thumb.jpg

CFD-Post:

post-11159-0-97162800-1423176405_thumb.jpg:

 

Итоговая таблица с результатами:

post-11159-0-85996000-1423176437_thumb.jpg

 

Расчет с экспериментом сходится достаточно точно почти для всех тел, кроме сферы (я не знаю в чем тут дело, просто опустились руки) и конуса. У конуса Cx=0.5 при таком определение: "конус (2:1)", что это такое за соотношение 2 к 1, я не понял, взял 2h=D, возможно в этом причина. С каплевидном телом сложнее, само понятие слишком расплывчатое, нарисовал что-то вроде капли, но это с потолка, поэтому можно считать результат верным.

 

Также выкладываю сами файлы WB, возможно кому-то пригодятся.

 

Модель для тел вращения: http://rusfolder.com/42917782

Модель для Кубов: http://rusfolder.com/42917783

 

П.С: Если кому-то топик оказался полезным, приму благодарности на WMR: R275859695001  :smile: 

интересный пост,жаль нет продувки конусов,пирамид и прочих тел - поперек потока, например при 100км в час,было бы любопытно посмотреть результаты..

что касается каплевидной формы, она повторяет форму капли дождя, летящей вниз к земле, вода принимает форму наиболее обтекаемую!

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
В 06.02.2015 в 01:59, dmiantosha сказал:

Добавлял Mesh Adaptation по скорости в CFX-Pre, где было не много элементов 3-4 итерации, для кубов 1-2.

А как адаптацию подключили? Можете показать в каком это разделе пре-процессора? 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

http://docs.cntd.ru/document/1200084848   В СП немного другие цифры особенно с учетом наветренного и подветренного давлений... :) 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Создайте аккаунт или войдите для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!


Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.


Войти сейчас

  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу



  • Реклама

  • Сообщения