нерасчетная сверхзвуковая струя

[Крумин 0]

Буду признателен за ответ на вопросы: Какие готовые программы могут быть полезны

1.Для расчетов начального участка нерасчетной сверхзвуковой струи

2 Для расчетов основного участка при нестационарном набегающем потоке?

Новичок на рынке программ.

[_padla_ 0]

В Ansys CFX я видел лично такие расчёты (причём ещё не просто струя, а реагирующее течение).

Так же, наверняка, другие "тяжёлые" пакеты типа Star-CD, Star-CCM+ и Fluent тоже могут с такими задачами справляться.

[dmiantosha 11]

Получить близкие к реальности результаты в данных задачах очень сложно, покрайней мере в Ansys CFX.

Сложная задача.

[_padla_ 0]

ммм...

может быть, то что я видел, конечно задача простая и неэквивалентная заявленному, но вот:

http://www.cadfem.ru/gallery/ours/doc/jet.pdf

И с человеком, который сии расчёты делал, я знаком лично.

[a_schelyaev 371]

Струячит

P.S. А что за термин такой - нерасчетная струя? И в чем сложность посчитать?

[dmiantosha 11]

Нерасчетная струя, струя с давлением на срезе сопла не равному давлению окружающей среды. В этом смысле применяют параметр нерасчетности n равный отношению давления на срезе к давлению в ОС (n=Pc/Pос). При n>1 струя недорасширенная, при n<1 - перерасширеная, n=1 расчетный режим, наиболее оптимальный с точки зрения получения максимальной тяги, но в следствие конструктивных особеностей и переменным давлением ОС с ростом высоты полета, на большенстве ракетных двигателей сопла с n>1. При истечение струи в пространство формируется сложная ударно-волновая конфигурация, особено при блочной сопловой копановки, что сильно влияет на донное давление. Процесс достосчно сложный с перидическими отражениями скачков уплотнений от оси, друими словами от самих себя. Сколько я не пытался получить достаточно точный результат (в течении 1.5 года), максимум добился 50% совпадения результата.

На вашей картинки скорее всего прямоточный турбированый самолетный двигатель, с истечением из очка, близкий к расчетному режиму, но даже в этом случаи должны появляются бочки и скачки уплотнения. На картинки они вроде как-то просматриваются, но далеко не четко. Думаю, что струя расчитана не очень точно, хотя могу ошибаться.

Сложность заключается в сложности самой физики процесса (особено если сюда включать различные хим. процессы диссоциации и рекомбинации и прочих прелестей), вследствие сложность моделирования данного процесса МКЭ.

[a_schelyaev 371]

Понятно.

На моей картинке просто имитиация газодинамики обычного двухконтурного движка для СперДжета.

На входе расход, на выходе тоже расход, но уже не воздух, а газ с учетом наличия продуктов сгорания (к=1,33).

Бочки мы ловили, но, как ты правильно сказал, хорошо бы сравниться.

[igor017 1]

Добрый день, уважаемые форумчане!

Столкнулся с задачей истечения сверхзвуковой струи в пространство. Пробую посчитать "в лоб" в CFX.

Возможно как-нибудь оценить, сколько "бочек" будет в струе? Может, какие-нибудь формулы теоретические?

На какой сетке реально получить сколь нибудь адекватное решение?

И ещё: даже если взять самую мелкую сетку из доступных, что может дать численная схема CFX?

Или для таких задач необходимо брать структурированную сетку, адаптированную к скачкам + схему высокого порядка аппроксимации.

Наверняка, кто-нибудь уже сталкивался с такой задачей, поделитесь опытом:)  

 

[piden 2 874]

25 minutes ago, igor017 said:

с задачей истечения сверхзвуковой струи в пространство

А какова цель расчета? Что именно хотите посмотреть?

[igor017 1]

1 минуту назад, piden сказал:

А какова цель расчета? Что именно хотите посмотреть?

Интересует тепловой след струи на расстоянии от 0 до 7-10 метров.

[piden 2 874]

28 minutes ago, igor017 said:

Возможно как-нибудь оценить, сколько "бочек" будет в струе? Может, какие-нибудь формулы теоретические?

Всегда удивляло, почему люди не задаются такими вопросами перед расчетом)

Кажется, чего мудрить - найти статью с описанием эксперимента либо вообще валидацию и попробовать замоделить.

 

Just now, igor017 said:

Интересует тепловой след струи на расстоянии от 0 до 7-10 метров.

Опять же: насколько точно? Для турбулентности используете RANS модели?

По сверхзвуку попробуйте написать @HFL

На форуме он давно не появлялся, можете попробовать связаться так.

[igor017 1]

4 минуты назад, piden сказал:

Опять же: насколько точно?

Скажем так: есть некие экспериментальные данные. На некотором расстоянии от выхода струи в плоскости, перпендикулярной струе, картина следующая: на оси струи температура в 2 раза ниже, чем на небольшом удалении от оси. В расчете хотелось бы увидеть что-то похожее.

 

19 минут назад, piden сказал:

Для турбулентности используете RANS модели?

Да, использую SST-модель.

[piden 2 874]

6 minutes ago, igor017 said:

Скажем так: есть некие экспериментальные данные. На некотором расстоянии от выхода струи в плоскости, перпендикулярной струе, картина следующая: на оси струи температура в 2 раза ниже, чем на небольшом удалении от оси. В расчете хотелось бы увидеть что-то похожее.

Т.е. получается, что имеется какой-то эксперимент, но пока результаты расчета с ним не сходятся. И ищите, что можно подкрутить в расчете?

 

В справке ансиса есть два валидационных примера для Флуента:

VMFL036 - Turbulent Round Jet и VMFL014 - Species Mixing in Co-axial Turbulent Jets

Можно их разобрать и попробовать повторить в CFX.

 

Вы задаете струю как просто профиль скорости на входе? Насколько вы уверены в точности заданного профиля скорости? Может, стоит моделировать и течение жидкости в трубе перед выходом, чтобы успел сформироваться профиль?

 

В какой постановке считаете? Адаптацию сетки используете? 

 

Короче, все нужно обсуждать предметно)

[siam 0]

В 24.04.2018 в 14:17, igor017 сказал:

Интересует тепловой след струи на расстоянии от 0 до 7-10 метров.

Ну что, получилось?

Изменено 26 апреля 2018 пользователем siam

[igor017 1]

18 часов назад, siam сказал:

Ну что, получилось?

Пока что нет, но в течении месяца буду пробовать эту задачу решить.

Думаю построить блочную сетку, адаптированную к геометрии скачков.

Картинку, которую я кинул сюда, получил на тетра-сетке. Как я уже понял, она не годится для этой задачи: не понятно, как ее сгущать в области скачков. Видимо, для такой задачи все же структурированная сетка нужна.

[piden 2 874]

1 hour ago, igor017 said:

не понятно, как ее сгущать в области скачков.

Способов море. Можно через body of influence, можно адаптацией во время расчета (обычно так делают).

Наверно, чаще используют гексу, потому что у нее меньше это... как бы сказать.. цифровое размытие, если она ориентирована в направлении потока.

 

Но будет любопытно взглянуть на блочную гексу, адаптрованную ко все скачкам в струе. Или будет просто мелкая в центре, разряженная ближе к краям?)

 

Пока мне сомнительно, что все проблемы решаться подробной сеткой. Но мало ли. На какой сетке была исходная картинка получена - мало понятно.

[igor017 1]

19 часов назад, piden сказал:

На какой сетке была исходная картинка получена - мало понятно.

Пока что посчитал на равномерной тетра-сетке. Прикидочный расчет из разряда "а что вообще может получиться?".

Сейчас разбираюсь со всякими адаптациями сетки.

[piden 2 874]

3 minutes ago, igor017 said:

Прикидочный расчет из разряда "а что вообще может получиться?".

Второй раз напишу: обратите внимание на ГУ на входе. Равномерная скорость - очень сомнительно для струи.

[siam 0]

Только что, igor017 сказал:

Пока что посчитал на равномерной тетра-сетке. Прикидочный расчет из разряда "а что вообще может получиться?".

Сейчас разбираюсь со всякими адаптациями сетки.

Буду следить за Вашими успехами. :)

 

ПыСи. А, все таки, что Вы говорили относительно теплового следа струи?

[piden 2 874]

1 hour ago, siam said:

Буду следить за Вашими успехами. :)

Лучше своими делитесь)