Секрет Бартини интегрирован в мой конфигуратор профилей. С доказательствами.

[zerganalizer 583]

Итак, я решил открыть эту тему именно во флейме, ибо в профильной ветке флейма не меньше, но тут просмотров больше.

 

Эта тема отчасти продолжает тему отсюда.

 

Я предлагаю обсудить моё научное открытие, которое, походу, является аналогом секрета Бартини, известного советского авиаконструктора, который использовал для своих самолётов собственные аэродинамические профили.

 

Эти профили вычислялись по каким-то формулам и имели низкое лобовое сопротивление. Я в разное время читал и слышал, что эти профили при определённых условиях резко теряли лобовое сопротивление, улучшая аэродинамическое качества, увеличивая скорость и экономичность.

 

Недавние разработки, описанные по ссылке выше, позволили более грамотно аппроксимировать мои профили точками, чтобы расчётная программа XFLR5 начала их адекватно считать, без пропуска анализа на многих углах атаки. Новый алгоритм расстановки дал возможность изучить мои профили в широком диапазоне углов атаки и чисел Рейнольдса. Результаты меня потрясли. Я повторил эффект Бартини! Вот как он выглядит:

Красный профиль при достижении определённого числа рейнольдса резко "пропиливает туннель" в графике анализа, уменьшая лобовое сопротивление при той же подъёмной силе. Это сродни эффекту сверхпроводимости!

 

На подходе аналогичные анализы для более продвинутого профиля с ещё более выраженным "эффектом Бартини" и более производительного. С этим профилем имеем возможность получить обещанные 30% экономии горючки и повышенные МАХи.

 

Жду миллионные вложения и предложения оферты!

 

Изменено 7 февраля 2022 пользователем zerganalizer

[karachun 2 038]

14 минут назад, zerganalizer сказал:

Тут хотят (и я тоже) готовый шаблон - открыл его, а там модель.

Пусть хотят, не буду этому хотению мешать. Я привык разбираться и как геометрию готовить и как необходимую сетку создавать и как анализ настраивать а не ждать всего готового.

[zerganalizer 583]

31 минуту назад, karachun сказал:

Пусть хотят, не буду этому хотению мешать. Я привык разбираться и как геометрию готовить и как необходимую сетку создавать и как анализ настраивать а не ждать всего готового.

В данный момент ваша работа завязана на вас и ваши умения. А генеративный процесс проектирования - это, типа, такая турта))), которая вас заменяет практически полностью, а ваши знания и опыт интегрируются в мой генеративный софт. Только в этом случае будет возможно что-то моделировать в поиске лучшего решения, а софт автоматом анализировать ваши потуги и выдавать рекомендации, ну как Jarvis в железном человеке.

 

Я, собственно, работаю именно в этом направлении. На данный момент после нескольких сотен продувок пакетами по 30 рейнольдсов на профиль уже вырисовывается понимание - какой топологии должна быть геометрия профиля для получения максимального аэродинамического качества. Свой нечаянно полученный "топ" я догнал с отставанием процентов 5, расчёт и анализ результатов - в процессе. Еще в 2 раза больше дома лежит. И несохранённых кандидатов на пост ещё столько же пропущено.

 

Изменено 14 февраля 2022 пользователем zerganalizer

[karachun 2 038]

1 час назад, zerganalizer сказал:

это, типа, такая турта)))

Это уже стало именем нарицательным.

 

Вообще ничего плохого в том чтобы из решателя общего назначения сделать автоматизированный модуль который считает одну, формализованную задачу. Но вы же понимаете что для того чтобы такое сделать надо сперва самому во всем разобраться. Нужно освоить построение сетки (решить вопросы импорта/экспорта входной геометрии и готовой стеки). Разобраться с настройками решателя которые нужны для вашей конкретной задачи. Ну и в конце концов нужно написать программу которая и будет выполнять все эти рутинные действия по заданному алгоритму.

 

1 час назад, zerganalizer сказал:

Только в этом случае будет возможно что-то моделировать в поиске лучшего решения

А вы знаете что в самих CFD решателях есть модули которые могут принять на вход некую сетку, просчитать ее и дальше, по некоторому алгоритму, эту сетку деформировать для получения более оптимального результата.
Вот, например презентация.
https://su2code.github.io/documents/su2_dev_gauger.pdf
или вот
https://su2code.github.io/documents/AIAA-2016-3518.pdf

 

https://www.youtube.com/watch?v=tJVWP7C6ww8

 

https://www.youtube.com/watch?v=Yiz92Ekn7vU

http://www2.eng.cam.ac.uk/~mpj1001/papers/EJMB_Brewster_Juniper_2019.pdf

 

Может это как раз то что нужно? И все уже сделали до вас?

[Jesse 979]

2 часа назад, zerganalizer сказал:

конвергентной

да что это за слово такое модное? разжуй нам, дуракам плз.

[a_schelyaev 371]

11.02.2022 в 15:52, zerganalizer сказал:

В чём проблема полететь на 5 градусах? Крыло закрутите как надо. У NACA 23018 максимум качества где-то на 11 градусах, зависит от скорости, ну под него крыло кручено так. А под профили Бартини крутить надо соответственно под профили в крыле.

У НАСА есть прямое описание профиля каких серий под что создавались. Что под крыло, что под винты и т.п.

11.02.2022 в 15:52, zerganalizer сказал:

Вы сами-то в ней работали? Ребята, кому я конфигуратор под беспилотки разрабатывал - в ней работали. Вы сравнивали ЛИЧНО адекватность анализа этой программы? В NASA - сравнивали, есть большая статистика, потому она и висит у них на сайте в ссылках на софт. А KompasFLOW не висит.

Отсылка к авторитетам является свидетельством того, что вам сказать нечего.

Вы же даже не можете ответить про ограничения софта, который используете.

А вы лично сравнивали? Проверяли как конкретная версия работает? И под проверкой имеется в виду валидация экспериментальными данными, выполненная вами лично.

11.02.2022 в 15:52, zerganalizer сказал:

от я взял формулу, завёл для верхней дужки, поигрался 3-мя параметрами (это всё, что есть в формуле) и получил это:

И что? Это дает нам понимание о моментной характеристики профиля/крыла? Нет. Тогда к чему это приводить? Вы еще зебру тут приведите.

 

[KorovnikovAV 510]

3 часа назад, zerganalizer сказал:

А генерация сетки под каждую модель - дело трудно автоматизируемое.

Нормально оно автоматизируемо 

 

2 часа назад, zerganalizer сказал:

интегрируются в мой генеративный софт

Когда ты на Катию заработаешь тепловая смерть вселенной наступит. Его это софт.

 

[zerganalizer 583]

1 час назад, karachun сказал:

А вы знаете что в самих CFD решателях есть модули которые могут принять на вход некую сетку, просчитать ее и дальше, по некоторому алгоритму, эту сетку деформировать для получения более оптимального результата.

Да, мне ставили когда-то задачу - после такой оптимизации втащить из CFD геометрию обратно в САПР, с сеткой будут траблы, а вот точки профиля втягивать умею.

1 час назад, Jesse сказал:

3 часа назад, zerganalizer сказал:

конвергентной

да что это за слово такое модное? разжуй нам, дуракам плз.

Это я для дураков термин применяю - когда пихнул что-то конвергентно в СFD, а там - полная сходимость расчёта, прожка радостно и быстро профиль анализирует, и плевать, что я вместо рекомендуемых 150 пихаю 299 точек (больше не открывает), всё-равно расчет быстрый, пропусков менее 1%.

 

31 минуту назад, a_schelyaev сказал:

А вы лично сравнивали? Проверяли как конкретная версия работает? И под проверкой имеется в виду валидация экспериментальными данными, выполненная вами лично.

В инете есть видосик о применении предыдущей 6,47 версии и её соответствие расчётам. И на сайте NASA можно найти аналогичную верификацию.

 

Я понимаю ограничения, стараюсь за них не вылазить, чего там не учтётся - не учтётся ведь и на родном NACA 23018, ая делаю НЕ ЧИСЛЕННЫЙ анализ, а сравнительный, в одинаковых условиях (включая количество точек). Мне пока надо понять - какая геометрия улучшает показатели, какая - ухудшает, где и как. Я просто сравниваю "эталон" и "мои поделки" в одинаковых условиях и ограничениях. Это для понимания - как будет выглядеть выигрышная геометрия против существующей.

 

Я так планирую "обрисовывать" существующие профили и с ними сравнивать геометрию из моего конфигуратора, но с другой математикой. Мне численная точность и адекватность не нужна, я чисто сравниваю.

[Jesse 979]

4 часа назад, zerganalizer сказал:

Нынешние расчётные программы работают не с моделью, а с её полигональным представлением, напрямую пока только экспериментальные CFD есть. А для правильности расчёта сетка должна быть "конвергентной" и иметь "загущения" именно там, где анализ ведётся, например, в приграничном слое профиля и "хвостовом торнадо" после пролёта.

 

Если сетку генерить без разбору, то она будет неподъёмно огромной. А генерация сетки под каждую модель - дело трудно автоматизируемое. Вот если просто расставить точки конвергентно - тут всё просто (относительно), для винтов по 3D-модели всё сложнее - чем виртуознее сетку создал - тем быстрее и точнее она посчитается вашим расчётным кластером компов на 500. Не за пару лет, а за пару недель)))

 

5 минут назад, zerganalizer сказал:

когда пихнул что-то конвергентно в СFD

в той теме в ветке САЕ ты тоже использовал это слово, но по отношению к геометрии. Сейчас плавно перешёл на конвергентную сетку конечных элементов/объёмов.
Так объясни нам плз, что такое конвергентная сетка. Да и про конвергентную геометрию интересно послушать....

[zerganalizer 583]

40 минут назад, a_schelyaev сказал:

И что? Это дает нам понимание о моментной характеристики профиля/крыла? Нет. Тогда к чему это приводить? Вы еще зебру тут приведите.

Нет, смысл общей формулы Бартини, много где упоминаемой, в том, что он (как там пишут) решил "проблему разрыва производных высоких порядков" (кривизны) в своих профилях аналитической серии. И сделал это аналогично тому, как и я сделал. Отсюда зебры гладкие, и можно подобрать (и у Бартини в общей формуле, поиграв параметрами), и у меня, особо гладкие профили. В статье упоминается даже про диапазон применённых коэффициентов и какие профили (включая сверхкритические) удалось сгенерировать и продуть в ЦАГИ с отличными результатами.

 

По сути, у Бартини был конфигуратор аналогичный моему, в котором подбором параметров и функций можно подобрать профиль с отличной аэродинамикой. Чего именно Бартини подобрал там и продул, я не знаю - но подход общий, анализ кривизны схож.

 

Отсюда я и назвал тему - в моём конфигураторе можно подобрать профили Бартини и даже лучше.

1 минуту назад, Jesse сказал:

8 минут назад, zerganalizer сказал:

когда пихнул что-то конвергентно в СFD

в той теме в ветке САЕ ты тоже использовал это слово, но по отношению к геометрии. Сейчас плавно перешёл на конвергентную сетку конечных элементов/объёмов.

В XFLR5 расстановка точек сообразно кривизне даёт конвергентный быстрый расчет. Это аналогично разбиению профиля для создания по нему правильной сетки для более сложных CFD.

[Jesse 979]

16 минут назад, zerganalizer сказал:

В XFLR5 расстановка точек сообразно кривизне даёт конвергентный быстрый расчет. Это аналогично разбиению профиля для создания по нему правильной сетки для более сложных CFD.

оо так ещё и расчёт конвергентный!..
что такое конвергентный расчёт? что такое конвергентная сетка? что такое конвергентная геометрия?

[karachun 2 038]

23 минуты назад, zerganalizer сказал:

смысл общей формулы Бартини

А вы ее записать можете?

[Jesse 979]

3 минуты назад, karachun сказал:

А вы ее записать можете?

вряд ли. Наверняка, она секретная. И доступная для понимания только ему - великому Зергу!

[KorovnikovAV 510]

47 минут назад, zerganalizer сказал:

CFD геометрию обратно в САПР,

Цээфдэ это тожы сапр

[a_schelyaev 371]

1 час назад, zerganalizer сказал:

Нет, смысл общей формулы Бартини, много где упоминаемой, в том, что он (как там пишут) решил "проблему разрыва производных высоких порядков" (кривизны) в своих профилях аналитической серии. И сделал это аналогично тому, как и я сделал. Отсюда зебры гладкие, и можно подобрать (и у Бартини в общей формуле, поиграв параметрами), и у меня, особо гладкие профили.

ПРодутые профиля изготовлены и отполированы, т.е. они все гладкие.

1 час назад, zerganalizer сказал:

По сути, у Бартини был конфигуратор аналогичный моему, в котором подбором параметров и функций можно подобрать профиль с отличной аэродинамикой. Чего именно Бартини подобрал там и продул, я не знаю - но подход общий, анализ кривизны схож.

Какой конфигуратор? Вы даты жизни и работы Бартини изучите-то.

:)

 

[zerganalizer 583]

20 часов назад, Jesse сказал:

оо так ещё и расчёт конвергентный!..
что такое конвергентный расчёт? что такое конвергентная сетка? что такое конвергентная геометрия?

Не я придумал - софтинка пишет в отчёте - есть неконвергентные точки. И их тем больше, чем "нековергентнее" расставлены точки. Я тут модернизирую фичу расстановки точек на опциональное описание закона кривизны полилинией и 2-мя сортами сплайна, чтобы окончательно выяснить - какой алгоритм даст более конвергентные точки.

20 часов назад, karachun сказал:

21 час назад, zerganalizer сказал:

смысл общей формулы Бартини

А вы ее записать можете?

Идёте по ссылке и читаете:

После первой мировой войны появились симметричные дужки RAF хорошего аэродинамического качества, контур которых был образован в передней части профиля из эллипса с прилегающей к нему в кормовой части профиля квадратичной параболой. 

У Бартини еще в студенчестве возник вопрос - нельзя ли создать контур, каждая точка которого была бы и параболическая и эллиптическая, параболлизировать эллипс с разными вариантами этой геометрической "гибридизации", устранив разрыв высших производных на стыке двух кривых конического сечения.

Так была разработана серия аналитических контуров y = m[f(x) - x]a

которые в 1924 году были испытаны в ЦАГИ с отличными результатами (Юрьев и Лесникова). Одновременно испытывались остроносые модификации этих дужек, однако отсутствие соответствующих аэродинамических труб не дало возможности установить преимущество таких профилей на больших скоростях обтекания.

В 1931 году была опубликована работа Р. Бартини об аналитических профилях ("Лицом к технике" №1). В этой работе выведены дифференциальные уравнения лини тока, а также условия сжимаемости на околозвуковых скоростях. Выведен аналитический метод построения контуров внешнего и внутреннего обтекания (теория щелей) и дано семейство профилей и щелевых дужек, реализованных впоследствии на самолетах конструкции Бартини (Сталь-6, ДАР, Сталь-7), на которых были достигнуты рекордные скорости.

В 1940 - 1945 годах Р. Бартини с участием Кочеткова теория контуров была развита с учетом проектного числа Маха. Подобные контура применялись при разработке самолетов "Р", "Р-114", "Т-117", "Т-200", и "Т-210" конструкции Бартини и самолета "И-105" конструкции Томашевича.

В 1952 -1955 годах Бартини был разработан общий метод построения аналитических контуров, непрерывных в высших производных (структуры y = к(хa - yb ]a ), плавно покрывающих всю поверхность (x,y).

Оказалось, что семейство контуров, определяемых значениями g = 1, a = 1 и 1/2, b = 2. охватывают всю совокупность контуров обтекания при дозвуковых, околозвуковых и сверхзвуковых скоростях сжимаемой и вязкой жидкости, являясь таким образом аналитическим выражением обобщенного профиля: все наилучшие дужки, созданные теорией обтекания являются в известной мере аппроксимацией разработанного Р. Бартини обобщенного контура обтекания. Летные и модельные испытания профилей Бартини показали их высокое качество, в частности испытанные при М= 2,1 дозвуковые профили Бартини имели в два раза меньшее сопротивление, чем дозвуковые профили существовавших контуров - факт, имеющий значение для дввухрежимных летательных аппаратов.

В 1965 - 1971 годах с участием П.С. Кочеткова и А.Е. Лебедева был разработан метод аналитического задания гладких поверхностей инженерных сооружений, принятый МАП за основу при создании единого метода задания поверхностей в авиационной промышленности. 

Впервые я читал это лет 10 назад, и мало чего понял. А когда прочитал снова пару недель назад - оказалось, что наши формулы в общем виде схожи, особенно схожи они были в моих первых 5-ти поколениях конфигуратора. Потом я открыл для себя более интересную формулу, которую легко и просто наполнять "модификаторами" по разным законам и иметь убер-гладкие градиенты кривизны.

 

Не поняли - что вводить в комп, чтобы хоть что-то нарисовалось? Сочувствую, желаю ещё 10 лет вам на исследования. Или найдите старичков, кто с Бартини работал. Я нечаянно получил тот же эффект - "все наилучшие дужки, созданные теорией обтекания являются в известной мере аппроксимацией ... обобщенного контура обтекания".

 

Вот и у меня обобщённая дужка по моему закону (которую я считал самой идеальной) и аппроксимация её разными модификаторами в виде подключаемых функций с коэффициентами.

 

Если сами не сможете нарисовать хотя-бы верхнюю дужку как в ветке я выложил - я после подумаю, подсказать или нет - что в окошко уравнения ввести.

20 часов назад, Jesse сказал:

20 часов назад, karachun сказал:

А вы ее записать можете?

вряд ли. Наверняка, она секретная. И доступная для понимания только ему - великому Зергу!

К примеру, вы имеете формулу из 4-х параметров + параметр высоты дужки. Коэффициенты (хотя бы 2 из 4-х) - от минус бесконечность до плюс бесконечность - дают весь диапазон camber positions - от 0,1 до 0,8, к примеру. И в каждом из этих значений можно подгибать нос и хвост, меняя градиент и форму "лба" и "спинки" профиля. Угадаете - какие циферьки ввёл Бартини в подобную формулу, когда потом изготовили и подули модель? Никто не угадает. Но можно запустить поисковый алгоритм, с виртуальными продувками, чтобы отыскать лучшие решения, возможно - лучшЕе, чем у Бартини. Этим пока и занимаюсь.

 

20 часов назад, KorovnikovAV сказал:

21 час назад, zerganalizer сказал:

CFD геометрию обратно в САПР,

Цээфдэ это тожы сапр

Да, но на выходе полигоналка? Отрезками профиля? Многоугольниками сетки? САПР моделит Brep-ами, это другое.

 

19 часов назад, a_schelyaev сказал:

ПРодутые профиля изготовлены и отполированы, т.е. они все гладкие.

Если вы заполируете разрывы кривизны профиля - "фонить бульбуляцией" заполированное место меньше не станет - градиент не тот.

19 часов назад, a_schelyaev сказал:

Какой конфигуратор? Вы даты жизни и работы Бартини изучите-то.

А вы читали его формулы? Я ссылку дал. Там прямое указание

Цитата

был разработан общий метод построения аналитических контуров, непрерывных в высших производных

То есть разработали формулы, описывающие серию профилей или дужек, с коэффициентами. Играете коэффициентами = конфигурируете кривую. Хотя бы и калькулятором. Сейчас я в САПРе то же и делаю. Только формул и коэффициентов несколько десятков, объединяемых вместе.

 

Так что я уже сумел "параболизировать гиперболизированный эллипс, промодулированный экспонентой и логарифмическими натяжениями". Утрированно говоря.

Изменено 15 февраля 2022 пользователем zerganalizer

[Jesse 979]

9 минут назад, zerganalizer сказал:

софтинка пишет в отчёте - есть неконвергентные точки.

теперь понял....

 

10 минут назад, zerganalizer сказал:

И их тем больше, чем "нековергентнее" расставлены точки

а что это означает, когда точки расставлены "конвергентнее"?)

[Jesse 979]

@zerganalizer понимаешь к чему я веду? за этими "крутыми" терминами скрывается твоя некомпетентность. И чем больше вопросов задаётся, тем больше выясняется, что даже значения этих терминов ты не понимаешь...

[KorovnikovAV 510]

46 минут назад, zerganalizer сказал:

Да, но на выходе полигоналка? Отрезками профиля? Многоугольниками сетки? САПР моделит Brep-ами, это другое.

Система

Автоматизированного 

ПРоектирования

 

[zerganalizer 583]

1 час назад, Jesse сказал:

а что это означает, когда точки расставлены "конвергентнее"?)

Как аналитика моя показала - чем точнее точки "загущаются" в местах мЕньшей кривизны, тем конвергентнее расчёт. Есть ещё коэффициент загущения, меняющий соотношение между кратчайшим расстоянием между точками и максимальным. Тоже влияет, буду ещё уточнять - насколько. Когда точек много, а есть "острое место" - там столпотворение точек, заметил - это вредно, и понижаю плотность их в остром носике более тесным распределением по остальной части профиля коэффициентом в моей фиче.

1 час назад, Jesse сказал:

за этими "крутыми" терминами скрывается твоя некомпетентность.

Это я так шалю, малыш. Сходимость расчёта этой прожки напрямую зависит от того, насколько "по кривизне" я точки расставил.

[a_schelyaev 371]

2 часа назад, zerganalizer сказал:

Если вы заполируете разрывы кривизны профиля - "фонить бульбуляцией" заполированное место меньше не станет - градиент не тот.

Именно про это вам и говорят. что оптимизация формы обводов должна быть робастной - с учетом всех влияющих факторов. Даже если на производстве нашалят, то характеристики не должны выйти за требуемые границы.

А вы пока занимаетесь академическими играми в синтетические кривые.