Сравнение расчета с реальностью. Крыло самолета.

[Сережа 4]

Приветствую. Провел сравнение продувки крыла в аэродинамической трубе с расчетами в SolidWorksFloSimulation.
Вывод печальный. Погрешность в подъемной силе на угле атаки 6гр. составляет 35%. с сопротивлением получше: 1-4%.

Крыло 1500 мм размахом и 300 мм хордой. Скорость примерно 37м/с. Данные о реальных продувках брал из атласов профилей. Там дули точно такую же болванку.
Задумываюсь о том чтобы осваивать новый пакет. Вот только вопрос: какой?
Кто-нибудь знает о точности XFlow?
Кто что может сказать о сравнение других пакетов с реальностью?
 

[karachun 2 038]

Всегда есть место для ошибки пользователя. Модель с хорошей сеткой и подходящими настройками физической модели будет давать результат, совпадающий с экспериментом. Отличия между пакетами только в функционале, например кто-то может считать горение, а кто-то нет. Физика на всех одна. Да и какой смысл выпускать неточные CFD пакеты?

Кидаете сюда свое крыло в виде проекта в солиде и в виде нейтральной геометрии, подробное описание эксперимента тогда можно будет обсуждать предметно. 

[Сережа 4]

 

 

53 минуты назад, karachun сказал:

Всегда есть место для ошибки пользователя. Модель с хорошей сеткой и подходящими настройками физической модели будет давать результат, совпадающий с экспериментом. Отличия между пакетами только в функционале, например кто-то может считать горение, а кто-то нет. Физика на всех одна. Да и какой смысл выпускать неточные CFD пакеты?

Чтобы рубить бабло :)
А так просто здесь же на форуме читал о том, что SolidWorksFloSimulation считает очень не точно, типа по нему можно прикидывать только порядок сил...не более.

56 минут назад, karachun сказал:

Кидаете сюда свое крыло в виде проекта в солиде и в виде нейтральной геометрии, подробное описание эксперимента тогда можно будет обсуждать предметно. 

"Нейтральная геометрия", Step подойдет? У меня проект в Солиде 2014. Там сборка состоящая из крыла на разных углах атаки в разных конфигурациях. Сегодня вечером скину. Может конечно и я что то не так делаю...  

[karachun 2 038]

И побольше скриншотов, не у всех есть солид, описывай как ты все моделировал, какую физику использовал.

Обтекание крыла - задача не простая, даже мои не глубокие знания в CFD подсказывают, что для крыла нужны модели турбулентности, которые хорошо предсказывают переход от турбулентного течения к ламинарному и обратною. В солиде такие модели могут быть, а могут и не быть. Но это не значит, что он плохой, это вопрос функционала.

И еще скидывай экспериментальные данные, с чем ты сравнивал, и не просто графики, а с описанием самой экспериментальной установки - правильно интерпретировать результаты это тоже задача.

И как ты себе представляешь неточные расчеты? Уравнения Навье-Стокса, модели турбулентности и прочий математический аппарат находятся в открытом доступе. Что солид из вредности подкручивает коэффициенты в моделях турбулентности, или для ускорения расчетов считает с половинной точностью - до 4 значащих цифр?

Изменено 6 августа 2018 пользователем karachun

[Сережа 4]

Хорда 300мм

Длина крыла 1500мм

Продувал половину крыла используя симметрию в расчетной области. 

 

Расчет сил по экспериментальным данным:

770000 Re, имеем скорость 37.52м/с

Y=Cy*ro*S¹*V²/2

X=Cx*ro*S¹*V²/2

S¹=1,0182*S   -  учет заканцовок

ro*S¹*V²/2=1,225*0,3*1,5*1,0182*37,52²/2=395,07

на угле атаке +6⁰ имеем: Y=395,07 *0,62=244,94Н, X=395,07 *0,036=14,22Н

Для удобства сравнения с расчетом половинки крыла делим на 2: Y/2=122,47H, X/2=7,11H

Ну как то так:)

Продувка.rar

[Сережа 4]

Сам проект прикрепил в архиве.

Изменено 6 августа 2018 пользователем Сережа

[AlexKaz 1 822]

@Сережа , продуйте не полное крыло, а участок в 2d. У солида ячейки кубиками, поэтому сетку надо строить максимально плотную.

[Сережа 4]

6 часов назад, AlexKaz сказал:

@Сережа , продуйте не полное крыло, а участок в 2d. У солида ячейки кубиками, поэтому сетку надо строить максимально плотную.

Продувал 100мм на макс точности в 2D и 5ке. Разницу получил не очень сильную около 8%.

Качество крыла я все ровно получил меньше чем у крыла 1.5м длинной в реальности. Короче подъемную силу солид мне явно сильно занижает...

[soklakov 1 475]

6 часов назад, AlexKaz сказал:

У солида ячейки кубиками

а погран-слой он строит? лопатку обдувать без погран-слоя вряд ли имеет смысл.

19 часов назад, Сережа сказал:

 SolidWorksFloSimulation считает очень не точно

это как рояль не попадает в ноты.

[karachun 2 038]

Покажите как сетка выглядит. Интенсивность турбулентности - 0,1% - маловато, моделируется ведь крыло в установке, там будет 1-5% в зависимости от того как хорошо организованы успокоители потока. Может оно сильно и не повлияет.

Сделайте в 2Д очень узкий участок, но границы отодвиньте подальше - хотя бы раза в два. И боковые стенки должны быть симметрией, а не простой стенкой

Из скринов не понятно какая выбрана модель турбулентности - от этого многое зависит. Если в солие есть, то включите SST она лучше считает отрыв потока, чем k-e.

Изменено 7 августа 2018 пользователем karachun

[Сережа 4]

2 минуты назад, soklakov сказал:

а погран-слой он строит? лопатку обдувать без погран-слоя вряд ли имеет смысл.

А подскажите где и что нужно поставить? Я делал по инструкции из Алямовского, там про погранслой ничего не написано.

4 минуты назад, soklakov сказал:

это как рояль не попадает в ноты.

Возможно, это я и пытаюсь понять.

[soklakov 1 475]

20 часов назад, karachun сказал:

Да и какой смысл выпускать неточные CFD пакеты?

тот же X-flow, говорят, изначально был софтом для генерации красивых спецэффектов в фильмы. поэтому весь процесс был подчинен производительности и красоте, но не соответствию физике. а потом подумали, да и запилили реальных физических коэффициентов и стали считать реальные объекты.

[karachun 2 038]

1 минуту назад, Сережа сказал:

А подскажите где и что нужно поставить?

Приложи скриншот сетки, тогда сразу будет понятно хорошая она или плохая. Во всех CAE расчетах сетка решает.

И архив в 5 посте не открывается.

[soklakov 1 475]

Только что, Сережа сказал:

А подскажите где и что нужно поставить? Я делал по инструкции из Алямовского, там про погранслой ничего не написано.

я потому и спрашиваю, что не знаю - строит ли его SW и есть ли там соответствующие галочки. X-flow, кстати его тоже не строит, у него вообще сетки нет. да и считает только в транзиенте. это, правда, не значит, что он не попадет с нужной Вам точностью.

но опять же - без погранслоя хорошо считать плохообтекаемые объекты. а лопатки, крылья и лопасти - хорошо обтекаются.

я сейчас с ходу не подкину, но то, что Вы делаете - делали много раз разные люди. думаю, должно нагуглиться, особенно если не ограничиваться русским языком.

[karachun 2 038]

Если загуглить "airfoil cfd mesh" то на картинках видно какую сетку используют для расчетов. Она может быть неструктурированной, но должна быть подробной. Обязательно с подслоем. И если знаете какую модель турбулентности используете, то посмотрите что такое y+ - yplus по английски, для разных моделей высота первой ячейки разная, если не попасть в нужный диапазон, то модель будет работать не правильно и вот через этот игрек плюс это и определяется.

Изменено 7 августа 2018 пользователем karachun

[soklakov 1 475]

1 минуту назад, karachun сказал:

Если загуглить "airfoil cfd mesh"

не, ну это как-то перебор уже)) хотя, конечно, "да покажет расчет!"

[karachun 2 038]

Вроде-бы тетры на границе подслоя даже меньше чем сам подслой, но зато красиво.

[soklakov 1 475]

вот красиво) правда, мне кажется, тоже перебор. но вообще ninja хорош. 

[karachun 2 038]

Когда я пытался считать свой подшипник с переходом от ламинарного до турбулентного течения, то нашел вот такую презентацию.

https://support.ansys.com/staticassets/ANSYS/Conference/Confidence/San Jose/Downloads/turbulence-transition-modeling-5.pdf

Получается даже с очень "понтовыми" моделями турбулентности SST Gamma Theta transition все равно будет ошибка по месту определения отрыва потока.

[soklakov 1 475]

1 минуту назад, karachun сказал:

Получается даже с очень "понтовыми" моделями турбулентности все равно будет ошибка

даешь DNS!