FlowSimulation. Расчёт гребного винта, проблемы со значениями тяги и момента.

[korlion 1]

Доброго времени суток, форумчане! 

Мне необходимо верно посчитать вращающийся в пространстве воздушный гребной винт, получить его характеристики (момент и тягу). Вроде бы задаю всё верно, однако значения эксперимента с тем же винтом по значениям выше. Так программа выдаёт 15 Н тяги, а эксперимент даёт 18,3 Н. А вроде как должны значения совпадать. И как правильно задать траекторию потока? А то странные результаты выходят...

 

 

 

[MotorManiac 130]

Сетку смотрите, мне кажется в этом может быть проблема. + можно попробовать осесимметричную модель подключить

[Blurp 1 678]

2 hours ago, korlion said:

воздушный гребной винт

[piden 2 874]

41 minutes ago, MotorManiac said:

можно попробовать осесимметричную

... а потом объяснить, что имелась ввиду секторная с периодичными ГУ...

 

2 hours ago, korlion said:

Так программа выдаёт 15 Н тяги, а эксперимент даёт 18,3 Н

20% разницы - довольно неплохо. Ведь, судя по посту, сетка была на автомате построена. Вот только линии тока смущают.

 

Может, выложите геометрию и результаты эксперимента?

2 hours ago, korlion said:

воздушный гребной винт

И таки да, слово "гребной" тут лучше опускать. Во избежание наплыва корабелов.

Изменено 13 июня 2021 пользователем piden

[MotorManiac 130]

1 час назад, piden сказал:

.. а потом объяснить, что имелась ввиду секторная с периодичными ГУ...

Прошу прощения за то что возможно ввел в заблуждение, конечно периодичные ГУ имел ввиду.

[korlion 1]

43 минуты назад, MotorManiac сказал:

Прошу прощения за то что возможно ввел в заблуждение, конечно периодичные ГУ имел ввиду.

А что это вообще такое ГУ? да и винт симметричен относительно оси вращения....

1 час назад, piden сказал:

... а потом объяснить, что имелась ввиду секторная с периодичными ГУ...

 

20% разницы - довольно неплохо. Ведь, судя по посту, сетка была на автомате построена. Вот только линии тока смущают.

 

Может, выложите геометрию и результаты эксперимента?

И таки да, слово "гребной" тут лучше опускать. Во избежание наплыва корабелов.

[korlion 1]

2 часа назад, piden сказал:

... а потом объяснить, что имелась ввиду секторная с периодичными ГУ...

 

20% разницы - довольно неплохо. Ведь, судя по посту, сетка была на автомате построена. Вот только линии тока смущают.

 

Может, выложите геометрию и результаты эксперимента?

И таки да, слово "гребной" тут лучше опускать. Во избежание наплыва корабелов.

Эксперимент проводился компанией APC 

https://www.apcprop.com/files/PER3_10x38SF.dat

https://www.apcprop.com/

[piden 2 874]

2 hours ago, korlion said:

что это вообще такое ГУ

Граничные условия.

 

Сетка кажется достаточно подробной. Но расчет еще не сошелся: режим течения должен стать установившимся. Даже стационар считается в псевдо-нестационарной постановке, и у вас, судя по эпюре скоростей, винт сделал около одного оборота. Фактически, только стартовал.

 

Такие задачи эффективнее начинать считать на грубой сетке, и когда, к примеру, значение силы тяги / момента сопротивления выйдут на полку -- делать адаптацию сетки или интерполировать результаты на более подробную сетку.

 

Для вас может быть проще оставить расчет на ночь/сутки, чтобы посчиталось хотя бы 5000 итераций - и потом сравнить значения силы тяги.

Чтобы расчет не завершился раньше времени, не используйте цели для контроля сходимости и остановки расчета - только для мониторинга.

 

Вверх по потоку (в направлении +X) можно сделать размер домена до винта раза в два меньше - чуть выиграете в размерности задачи.

2 hours ago, korlion said:

https://www.apcprop.com/

Что-то геометрии там не нашел...

2 hours ago, korlion said:

Эксперимент проводился компанией APC 

Quote

The performance data are based on vortex theory, using actual propeller geometry. The NASA Transonic Airfoil Analysis Computer Program is used to generate estimates for section lift and drag. As a result, airfoil drag is under-predicted at lower speeds and computed results may not match experimental results for all scenarios.

 

[korlion 1]

30 минут назад, piden сказал:

Граничные условия.

 

Сетка кажется достаточно подробной. Но расчет еще не сошелся: режим течения должен стать установившимся. Даже стационар считается в псевдо-нестационарной постановке, и у вас, судя по эпюре скоростей, винт сделал около одного оборота. Фактически, только стартовал.

 

Такие задачи эффективнее начинать считать на грубой сетке, и когда, к примеру, значение силы тяги / момента сопротивления выйдут на полку -- делать адаптацию сетки или интерполировать результаты на более подробную сетку.

 

Для вас может быть проще оставить расчет на ночь/сутки, чтобы посчиталось хотя бы 5000 итераций - и потом сравнить значения силы тяги.

Чтобы расчет не завершился раньше времени, не используйте цели для контроля сходимости и остановки расчета - только для мониторинга.

 

Вверх по потоку (в направлении +X) можно сделать размер домена до винта раза в два меньше - чуть выиграете в размерности задачи.

Что-то геометрии там не нашел...

 

Вы хотите сказать, что стоит использовать нестационарность задачи? Изменить тип вращения с Averaging на Sliding?

[MotorManiac 130]

29 минут назад, piden сказал:

судя по эпюре скоростей, винт сделал около одного оборота. Фактически, только стартовал.

Вроде на картинке указано что 1000 итераций уже была

 

29 минут назад, piden сказал:

хотя бы 5000 итераций

 

Я считал осевой вентилятор,у меня быстрее сходилась точка в этой проге. Хотя тут может быть все по другому. 

 

По графикам сходимость лучше смотреть.

[piden 2 874]

Just now, MotorManiac said:

Вроде на картинке указано что 1000 итераций уже была

Вроде поэтому и посоветовал досчитать хотя бы до 5000.

 

Ну и рекомендую смотреть также на то, что изображено на картинке. Зря, что-ли, там эпюры выведены?

[MotorManiac 130]

2 минуты назад, piden сказал:

Ну и рекомендую смотреть также на то, что изображено на картинке. Зря, что-ли, там эпюры выведены?

Вообще да, соглашусь. 1000 итераций а поле скоростей какое то начальное, во всяком случае такое впечатление.

А кстати, диаметр пропеллера какой ? :)

[karachun 2 038]

@korlion Я что там за Граничные условия на внешних стенках домена? Везде открыто?

[korlion 1]

1 минуту назад, karachun сказал:

@korlion Я что там за Граничные условия на внешних стенках домена? Везде открыто?

Там всё по дефотлту, ничего не трогал.

[piden 2 874]

10 minutes ago, korlion said:

Вы хотите сказать, что стоит использовать нестационарность задачи? Изменить тип вращения с Averaging на Sliding?

Нет, пусть остается стационар и Averaging или что там.

Хочу сказать, что даже стационар считается как нестационар, только фактическое время становится псевдо-временем и может быть скрыто от пользователя.

Плюс в разных объектах (напр. твердых телах и жидкостях/газах) это время может течь с разной скоростью. Если интересно, гуглите CFD time scaling.

 

Не знаю, можно ли во ФС узнать это псевдо-время, как во Флуенте / CFX, но если вдруг как-то можно, то за окончание расчета, для пристрела, можно принять время = 10 оборотам винта. Т.е. 10 / 10e3 rpm = 9.55e-3 sec

[karachun 2 038]

1 минуту назад, korlion сказал:

Там всё по дефотлту, ничего не трогал.

Так что мне ваш дефолт. Откуда я знаю что там по дефолту, вы словами скажите.

[korlion 1]

1 минуту назад, karachun сказал:

Так что мне ваш дефолт. Откуда я знаю что там по дефолту, вы словами скажите.

Адиабатическая стенка, 0-вая шероховатость. 

3 минуты назад, karachun сказал:

Так что мне ваш дефолт. Откуда я знаю что там по дефолту, вы словами скажите.

А что такое домен?

[karachun 2 038]

1 минуту назад, korlion сказал:

А что такое домен?

Коробка которая ограничивает область в которой идет расчет.

Вот стенки этой коробки - на них что указано - стенка или вход/выход?

[korlion 1]

1 минуту назад, karachun сказал:

Коробка которая ограничивает область в которой идет расчет.

Вот стенки этой коробки - на них что указано - стенка или вход/выход?

А на них что то должно быть? Это же просто расчётная область. У меня винт просто висит в пространстве ни с чем, кроме воздуха не взаимодействуя

[karachun 2 038]

Так может если там стенки, воздух не может выходить, то по этому винт воздух по кругу и гоняет. Как будь-то он в закрытом ангаре стоит.