Перейти к публикации

Аэродинамика самолёта в CosmosFloworks


Рекомендованные сообщения

Здравствуйте уважаемые господа!

Я занимаюсь любительским (лично для себя) проектированием самодельных летательных аппаратов. Недавно, около года назад, приступил к проработке своего проекта самолёта в Solid Works 2007 SR 02 (RUS).

Создав твердое тело, я захотел проверить правильность эродинамической компоновки и снять ряд параметров модели с помощью CosmosFloworks 2007 PE, входящей в пакет к SW 2007. Адрес странички в интернете <noindex>http://sla-avia.narod.ru/project-raschet-p6-flow.html</noindex>

post-15937-1203714468_thumb.jpg

В общих чертах я разобрался с программой, используя учебники Алямовского и специализированные форумы.

Будьте добры, помогите решением следующих вопросов.

:surrender: 1. Мне требуется провести цикл "продувок" по следующей схеме:

Предполагаемая схема проведения 1-го цикла "продувок" - задается атмосферное давление (мм.рт.ст.), температура (°С), скорость набегающего потока (м/с), диапазон углов атаки (модель вращается относительно оси Х, набегающий потока воздуха параллелен оси Х) - начальное значение -6° конечное +30° (с шагом 2°).

Требуется получить величину подъемной силы Y (суммарную силу действующую на самолет вдоль оси Y) и силу сопротивления потоку Z (суммарную силу действующую на самолет вдоль оси Z) в ньютонах (в килограммах) в зависимости от угла положения модели к набегающему потоку. Значения должны выводиться в таблицу (*.xls) вида:

------------------------------------------+

a | - 6° | - 4° | ...... | 28° | 30° |

------+-----+-----+-------+-----+-----+

Y | | | | | |

------+-----+-----+-------+-----+-----+

Z | | | | | |

-----------------------------------------+

В следующем цикле продувок будет меняться только атмосферное давление, температура и скорость набегающего потока.

Я пробовал создать проект через мастер. Задать начальные условия мне удалось, кроме диапазона вращения модели относительно оси X и шага. Дальше я не смог разобраться в настройках - запутался окончательно.

:surrender: 2. Можно ли настроить программу так, что-бы после каждого шага (из цикла) продувки программа сохраняла бы "кадр" с картинкой распределения давления на поверхности модели и линиями течения "струй воздуха". Что-бы потом из этого цикла получить "мультик" из 15-20 "кадров" ?

Помогите пожалуйста с созданием и настройками 1 цикла продувок по моим условиям. Пошагово.

Настроить единичную продувку и получить картинку распределения давления на поверхности модели и линиями течения "струй воздуха" я могу, но когда их в нескольких (более 10) циклах требуется получить более 170-200... а потом сводить воедино... просто опускаются руки. :wallbash:

Какие есть варианты ?

C уважением, Александр.

Изменено пользователем alex_034
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах


Честно говоря, если модель вашего самолета достаточно сложна, то я соменваюсь, что в FlowWorks вы получите близкие к правде результаты, особено с большими углами атаки, при развитых отрывах потока, перетиаканиями и прочими прелестями. Мне кажется, что FlowWorks, позволяет быстро прикинуть картину течения и порядок сил, но точного решения от него добится достаточно сложно. Поэтому, если вам ваожна точность, то лучше пребегнуть к более совершенным продуктам, как Ansys CFX, Fluent, FlowVision, но разобратся в них, будет гораздо сложнее чем в FW.

Что касается мультика, то такая возможность наверника есть, посмотрите что-ниубдь про нестационарные расчеты. Как я понимаю, положение модели в пространстве вы не меняете. Необходимо менять лишь угол вектора скорости, тем самым меняя угол атаки. Задайти угол вектора скорости, как СТУПЕНЧАТУЮ функцию от времени, и следите, чтобы при смене угла вектор скорости, течение успевало установится, иначе вы не получите нужной вам картины. Произведите несационарный расчет и у вас все получится.

С давлением окр. среды, еще проще. Так же ступенчато меняйте ее в зависимоти от времени и все.

ПРочитал вашу статью на сайте. На самом деле, вы зря ругаете FV, так как в нем есть специпльный редактор, для устранения всех багов геометрии, а SW все это съел, так как FW встроен в него и импортами вы не пользовались. Если бы импортировали модель, например, ICEM CFD, то было скорее всего тоже самой. Здесь очень тонко надо относится к качеству геометрии.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Кстати, для сокращения числа прдувок, можно попробывать воспользыватся регерсионым анализом, тем самым сократив число опытов (продуков), получив регресионое уравнение, что было бы вообще очень шикарно. С параметрами о.с. так поступить точно удастся, так как (кроме скорости набегающего потока) эти параметры не сильно меняют картину течения и регресионое уравнения в вашем диапозоне будет очень близко к линейному виду. Я думаю, что можно даже найти, какие-то эмпирические формулы для внесения поправок в Cx и Cy в зависимости от давления и температуры о.с.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

проблема (по крайней мере для меня) с которой я столкнулся - это настройка CFW для цикличной обработки модели. Она кстати простая, и доступна для скачивания. Единичные "продувки" получаются без особых проблем.

Вопрос (ответ на который я не нашел в учебниках) возник по пошаговой настройки цикла продувок. Хотелось бы получить совет как это правильно сделать (пошагово) - как задать шаг изменения вертикальной составляющей набегающего потока и шаг времени между продувками (допустим 5 сек). Например я в Excel с помощью таблички получил значения вертикальной (по Y) составляющей набегающего потока, например для скорости 180 км/ч (50м/с) с шагом 2 градуса. Как эти значения экспортировать в CFW?

По идее должно получиться 19 "продувок" с -6* до +30* с шагом 2*. Тогда вопрос - в каком виде будет конечный результат ? В идеале, хотелось бы увидеть, пусть грубые, но значения Сх и Су в виде таблицы....

По крайней мере на <noindex>второй странице</noindex> продувок моей модели, Николай Андреев получил некие значения давления на поверхности самолёта... но в разных точках они разные, а получить хотя-бы приблизительное значение подъемной силы для угла тангажа 0 он не смог... Вывод "...Давление под крылом больше, окружающего, атмосферного давления на 4 мм ртутного столба, а давление над крылом больше атмосферного на 20 мм ртутного столба. ... Это говорит о том, что крыло не обладает аэродинамическими характеристиками, которые способны создать разницу в давлении в пользу плоскости под крылом..." получен больше путём умозаключений нежели конкретными цифрами.

Или я что-то не догоняю... ?

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Я не разбирался в CFW, но ищите, что-нибудь типа "задание значения функцией", или типа UDF, CL. В то поле где вы водите вертикальную составляющую скорости, должна быть возможность вставить функуию, которую вы получили в Excele'е, или задать ее таблично. Вообщем такой вариант точно должен быть, просто, может кто уточнит, как это сделать, или вы сами разбиретесь.

По крайней мере на второй странице продувок моей модели, Николай Андреев получил некие значения давления на поверхности самолёта... но в разных точках они разные, а получить хотя-бы приблизительное значение подъемной силы для угла тангажа 0 он не смог... Вывод "...Давление под крылом больше, окружающего, атмосферного давления на 4 мм ртутного столба, а давление над крылом больше атмосферного на 20 мм ртутного столба. ... Это говорит о том, что крыло не обладает аэродинамическими характеристиками, которые способны создать разницу в давлении в пользу плоскости под крылом..." получен больше путём умозаключений нежели конкретными цифрами.

Тут я не совсем вас понел. Конечно, давление на на разных поверхностях самолета будет разное, вам необходимо ее проинтегрировать, получить силу Y, разделить на характерную площадь, будет Сy. Половину работы, как я знаю, CFW, делает за вас, он находит силу Y.

Дело в том, что подъемная сила появляется, толко когда есть угол атаки. Если установочный угол крыла равен 0, то при угле тангажа равному 0 угол атаки будет равен 0 и подъемная слиа будет равна 0, вот такая вот логика. Если при нулевом угле тангажа, получаеься отрицательная подъемная сила, следовательно, установовочный угол отрицателен и так далее. Тут надо не путатся в понятиях. И если "...Давление под крылом больше, окружающего, атмосферного давления на 4 мм ртутного столба, а давление над крылом больше атмосферного на 20 мм ртутного столба. ..., тут надо уточнить проинетегрировал ли автор давление под и над крылом по его поверхности, или это в одном каком-то сечении, и для каких углов АТАКИ крыла он это получил.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Нескромный вопрос - а какова цель всех этих действий? Просто посчитать/попроектировать? Или все-таки получить на выходе самолет? Это я к чему все... Это я к тому, что прототипом вашего самолета мечты наверное все-таки является не то уе...ще Aeroprogress T-720, что у вас на сайте упоминается, а скорее всего Berkut (http://www.berkutengineering.com/pages/aircraft.html). Просто наверное таки логичнее брать в качестве прототипа действительно летающий самолет, а не бред больного "дезигнера", с которым вдобавок что-то случилось. А прототипом Berkut'а в свою очередь является LongEZE Берта Рутана. И на последний (точнее, на вариант OpenEZE) можно в Инете даже чертежи найти. А за небольшую сумму денег так вообще заказать полный комплект документации с инструкциями по постройке и т.д. (на английском, правда)

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Нескромный вопрос - а какова цель всех этих действий? Просто посчитать/попроектировать? Или все-таки получить на выходе самолет?

Получить самолёт...

... что прототипом вашего самолета мечты наверное все-таки является не то уе...ще Aeroprogress T-720, что у вас на сайте упоминается, а скорее всего Berkut ...

Поначалу, когда я не знал историю появления Т-720 так наверное и было. А так да.... Berkut, L-E... одного поля ягоды... П-6 это мой взгляд на утку класса L-E. А что-бы узнать про Т-720 - зайдите на моём сайте на главную страницу и наведите курсор на жирное слово Aeroprogress T-720 под его фоткой (раздел "Скоро !") и читайте комментарий...

... можно в Инете даже чертежи найти. А за небольшую сумму денег так вообще заказать полный комплект документации с инструкциями по постройке и т.д. (на английском, правда)

Всё это у меня есть... но я хочу своё... :wallbash:

Изменено пользователем alex_034
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

... Половину работы, как я знаю, CFW, делает за вас, он находит силу Y....

Вот это и есть один из ключевых вопросов... как же всётаки получить Y (подъемную силу)... ну и Z (слу сопротивления) тоже... :blink:

Изменено пользователем alex_034
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Смотрите, что-то типа ForceX, ForceY, ForceZ, по-идеи, и как тут на форуме кто-то когда-то говрил, это и будет X, Y, Z. В вашем случаи буквы поменяются местами, хотя с моей точки зренее, это совсем другие величины, здесь нужен специалист по CFW, они тут бывают, только сейчас че-то нет. Вообщем, вы либо ждите ответа, либо читайте Help, про эти переменные и что под ними представляется. Вот как-то так...

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Прочитал вашу статью на сайте. На самом деле, вы зря ругаете FV, так как в нем есть специальный редактор, для устранения всех багов геометрии.... Здесь очень тонко надо относится к качеству геометрии.

Я подхожу к использованию программ с разных сторон, в том числе и по удобству пользования. Когда мой проект самолёта открылся в FV с ошибкой...

post-15937-1203714689_thumb.jpg

и

post-15937-1203714745_thumb.jpg

... я решил для начала потренироваться в программе с более простыми телами. Я взял обычный цилиндр (замкнутая окружность вытягивается на два диаметра).... и опять получил те-же ошибки на боковой поверхности в виде: незакрытых граней, перекрывающихся фасеток и присутствия многолистности..... Служба поддержки мои опросы усиленно не замечала... и от комментариев отказывалась. После этого, знакомство с программой я отложил в долгий ящик. :thumbdown:

С Солидом таких проблем не было... что и определило ход дальнейших событий... в нём в принципе всё (большинство) интуитивно понятно :clap_1:

Кстати, а что если купить CFX, то какова там будет технология получения результатов по моему ТЗ. Совместима ли с ним солидовская модель ? (Заодно и результаты можно будет сравнить ....)

Изменено пользователем alex_034
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Не знаю, почему у вас были такие проблемы с FV. Каким импортом вы пользовались. Я передаю из Солида через VMRL( *.wrl), никаких проблем не было. Это, возможно, у вас Solid карявенький, так как я понимаю пользовались мы одной и той же демо-версией, скаченной с сайта.

Что косается CFX, то тут все сложно. Во-первых вам придется купить не только Ansys CFX, но и какой-ниубь сеточный генератор, например, ICEM CFD, а если расчеты серьезные, то придется раскошелится и на кластер =))). CFX это чистый решатель, в него надо импортировать уже готовую, разбитую на элементы модель, а сделать сетку с хорошем качеством сложной модели не так уж просто. И кстати, ни ICEM CFD, ни СFX, не будут так сильно интуитивно понятны. Хотя там есть встроеные примеры и учебники, короче можно разобратся, где-то за год или 2. Шучу. В CFX есть пример про продувку автомобиля, точ-точ ваша задача.

Я продувал самолет с нулевым углом атаки. Правда не сверхзвуке. Добрые люди сделали сетку для меня, она состояля из 1,5-2 млн. элементов, это предел моего ПК. У меня 3,2 ГГц, 2 Гб ОП. Расчет занял около 16 часов. В вашем случаи, если у модели нет тонких и вытянутых частей, и дозвук, можно будет ограничется чуть меньшем числом элементов. Тут все конечно зависит от точности.

А да. Чистые ответы на вашм вопросы:

1. Технлогия. Модель - модель вашего тела вырезается в конечном объеме, если у модели есть полоскоать симетрии, то обычно это половина цилиндра. Получается как-бы слеаок вашей модели - расчетная область.

2.Далее передатеся в ICEM CFD. Никаких проблем с совместимостю с Солидом не будет.

3.Разбиваем сетку, передаем в CFX.

4.Cчитаем в CFX.

5.Cравниваем с CFW

Усе...

post-11159-1203681883_thumb.jpg

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

З что же так бедолаге фонарь кабины раздули?

:)

Служба поддержки мои опросы усиленно не замечала... и от комментариев отказывалась. После этого, знакомство с программой я отложил в долгий ящик. :thumbdown:

Что могло случиться только в следующих случаях - техподдержка не была оплачена, пользовался студенческой лицензией или демоверсией.

В этих случаях поддержка идет только через форум на сайте.

:)

Любит у нас народ халяву, все-таки.

:)

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Да просто модель была с пилотом, всякими штурвалами и прочми приборами. Кабину залил телом вращения, так получлось, и, кстати, не многие это замечают =)

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Я бы даже сказал "Мрак"! :smile:

Особенно жёстко - это про атмосферное давление и температуру воздуха. Хотите добрый совет? В баню CFD во всех его проявлениях! Книги из серии "Самолёт своими ногами" спасут мир. Аэродинамику любительского самолёта надо считать в столбик на бумажке. Всё остальное в данном случае от лукавого.

Инструкции типа:

2.Далее передатеся в ICEM CFD. Никаких проблем с совместимостю с Солидом не будет.

3.Разбиваем сетку, передаем в CFX.

4.Cчитаем в CFX.

5.Cравниваем с CFW

в принципе соответствуют действительности.... Но только в принципе. Потому что практически на персоналке на смешной сетке в 2 млн. ячеек посчитать можно только Су, который и более примитивными методами считается достаточно точно. И эта инструкция только звучит так просто, а чтобы провести нормальный расчёт самолёта уйдут многие месяцы (даже годы) долбанины на освоение этих пунктов, чтобы расчёт имел отношение к реальности.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Да всё это понятно... считать ручками сейчас это мазохизм (при наличии достаточно мощного ПК)... Самолёт конечно можно себе (хотя с трудом) представить в виде "сборки" из тел разной формы (пластинки + цилиндра + тела каплевидной формы и пр. с заране определенными Сх и Су)... "Ньюпор" (самолёт классической схемы) еще наверное да, но только не самолёт со сложной формой (типа Су-27 и пр.) Посчитайте-ка таким методом Сх для разных углов тангажа с мелким шагом.... а потом еще разок (для другой скорости но уже с механизацией во взлётном положении) или в режиме скольжения.... Тот где гемор-то :wallbash:

Даже если программа "врёт" то это враньё всё равно будет точнее "вранья" посчитанного на коленке по приближенным формулам...

Это-же касается "рисования" линий тока и диаграмм распределения давления на поверхности (возле) планера самолёта...

Даже если просчёт одной "картинки" занимает 1 час, то хватит суток машинного времени чтобы полностью просчитать основныё параметры и оценить поведение самолёта на контретном режиме полёта. и принять решение по коррекции матмодели своего проекта....

Ас блокнотом и калькулятором я думаю сидеть придётся дольше....

Спец программы сейчас стали доступны (правовой вопрос их использования я не поднимаю) и вопрос только лишь в проверки правильности аэродинамической компоновки самолёта любительской постройки... что-бы не получать в итоге это:

post-15937-1203714345_thumb.jpg

Вот эту цель я и преследую... и хотелось бы получить конкретные советы по настройке программы.

P.S. Кстати я заказал новый учебник Алямовского по инженерным расчётам в SW 2007/2008 с примерами решения задач... буду штудировать....

Изменено пользователем alex_034
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Может все-таки, тогда проще поступиь "дедовским" способом? Собрать модельку масштабом 1:10, 1:20, продуть в дозвуковой трубе (такие не сложно найти), замерить скоростной напор, хотя бы трубками Пито, получить распределение давлений, проинетегрировать получить значения сил. Далее воспользоватся теорией подобия (которая, как я понимаю в явном виде и представленв в Cx, Сy) и узнать достаточно верное значения главных а/д сил для полномасштабной модели?

Такой способ даст самый точный результат, при мимимальных затратах. Возможно!! =) Другое дело, что для внесения изменений в самаолет, придется каждый раз переделывать модель.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Минимальные затраты сегодня имеют рироду финансовую.

За трубу придется раскошеливаться, а за софт нет

Автору самолета предлагаю выдать мне свою модель в солиде. Я бы с ней поупражнялся. :)

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

... Автору самолета предлагаю выдать мне свою модель в солиде. Я бы с ней поупражнялся. :)

Модель <noindex>тут</noindex> :rolleyes:

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Может все-таки, тогда проще поступиь "дедовским" способом? Собрать модельку масштабом 1:10, 1:20, продуть в дозвуковой трубе (такие не сложно найти), замерить скоростной напор, хотя бы трубками Пито, получить распределение давлений, проинетегрировать получить значения сил. Далее воспользоватся теорией подобия (которая, как я понимаю в явном виде и представленв в Cx, Сy) и узнать достаточно верное значения главных а/д сил для полномасштабной модели?

Стало быть автоматизировать виртуальный "продув" на заданном программно массиве параметров (число М; углы атаки, крена, рыскания и т.д) считается преимущественно делом неточным, да и нереальным?

Ну а ежели попробывать не 1 компьютер озадачить, а хотя бы десяток впаралель поставить, например в ночную смену или ещё какие полусетевые изыски провести?

Приведённая автором задачка в общем то весьма интересна для самого начального этапа проектирования ЛА, очень было бы интересно иметь возможность в первом приближении уточнить свои измышлизмы.

Как сделать компоновку - это ужо работа конструктора.

Итак, программисты капитулируют?

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете опубликовать сообщение сейчас, а зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, войдите в него для написания от своего имени.
Примечание: вашему сообщению потребуется утверждение модератора, прежде чем оно станет доступным.

Гость
Ответить в тему...

×   Вставлено в виде отформатированного текста.   Вставить в виде обычного текста

  Разрешено не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отобразить как ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставить изображения напрямую. Загрузите или вставьте изображения по ссылке.

  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу.




  • Сообщения

    • Stanislav
      Относительно POP and PUP в фале постпроцессора вот такое нашел для POP прослеживается возростающая закономерность, а вот для  PUP не ясно почему прыгает значение. # POP and PUP functions for initialization. H parameters are used to  # # get the correct POP and PUP values. If the thickness of the sheet   # # is between the minimum and maximum thickness, the postprocessor     # # will use POP and PUP parameters to write them in the PS file.       # # Example: H000 0.0 1.0 30000 25000                                   # #                                                                     # #     Minimum      Maximum       POP        PUP                       # #    Thickness    Thickness     Value      Value                      # #---------------------------------------------------------------------# H001    0.0          0.5        14000      9000 H002    0.51         1.0        14500      9000 H003    1.01         1.5        15000      9000 H004    1.51         2.0        15500      9000 H005    2.01         2.5        16000      8500 H006    2.51         3.0        16500      8000 H007    3.01         3.5        17000      8000 H008    3.51         4.0        17500      8000 H009    4.01         4.5        18000      9000 H010    4.51         5.0        18500      8000 H011    5.01         5.5        19000      9000 H012    5.51         6.0        19500      8000
    • Krusnik
      Да там же ничего сложного.   Делаете вашу спираль.   Потом делаете эскиз. В эскизе нажимаете Преобразование объектов и тыкаете на созданную спираль.   Нажимаете поверхность вытянуть и выбираете только что созданный эскиз. В опциях вытягивание ставите "До поверхности". И вытягиваете спиральку до вашего купола.   И последний шаг - вырез по траектории. Думаю с этим вы без моих советов справитесь.   Лишнее скрываете и вуаля.  
    • IgP
      Это, конечно, да, не хорошо ... Но и конструктор не бог чтобы всё знать ... Для этого есть и д.б. этап "технологическая проработка", со всеми вытекающими.
    • arsenev
      Спасибо за ответ. Нет, в видео он говорит, что это такая стратегия. Пробовал использовать шаблон и обрабатывать его со смещением, получается не то (именно, когда нужно обработать цилиндрическое отверстие). Лучше отводится стружка и не мешает резанию. (см. видео, где-то с 18 минуты).
    • scrimline
      Если ещё нужна информация, fanuc oi-tf станок akira-seiki, М14 на опускание руки, для привязки и М15 для поднятия
    • Богоманшин Игорь
      Эта проблема от незнания некоторыми конструкторами технологических особенностей порошковой окраски. Максимум на чертеже научатся указывать РАЛ и толщину слоя. А необходимо предусмотреть места подвеса, можно туда шпильки или гайки запрессовать в нужных местах.
    • MagicNight
      Добрый день! Обратил внимание, что стал шуметь (свистеть) шпиндель станка, причём на всех режимах. Я так понимаю, что полетели подшипники. Хотим найти их, но не знаем как они называются, может у кого-то было подобное? Ну и отремонтировать своими силами. Станок швейцарский Mikron UCP-710 пятиосевой.  
    • maxx2000
      это не одно и тоже что и создать шаблон? А если мне нужен будет документ без зон?
    • IgorT
      Может быть уточнить надо?  Достаточно в шаблоне, который используется для создания чертежа, включить эти самые зоны.
    • ak762
×
×
  • Создать...