Турбулентность по K-e для обтекания ЛА

[Cfduser 0]

2 _serge

4) Для 3D тел добавить (плюс) индуктивное сопротивление (плата за п.с.);

....

Но хотел бы обратить внимание, что это трансзвук, сопротивление давления становится более существенным. Кроме этого существенно индуктивное сопротивление.

Можно подробнее про индуктивное сопротивление? Почему прямой расчет его не учитывает? Как его найти для конкретного тела?

Хотя бы ссылки...

В чём ошибка больше получается: в сопротивлении давления, сопротивлении трения или индуктивном сопротивлении? По моему, сопротивление складывается из сопротивления давления и сопротивления трения. Сопротивление давления зависит от распределения давления, которое считается достаточно хорошо. А сопротивление трения зависит от градиента скорости на поверхности, а но считается плохо. Индукция входит в сопротивление давления?

[_serge 24]

Прямой расчет его учитывает. Индуктивное сопротивление - плата за подъемную силу, ей же и пропорционально. Возникает всегда на крыльях конечного размаха. Иначе называется вихревым сопротивлением. Равно Cxaинд=Cya^2/pi/lambda*(1+delta). Наверняка есть и более точные формулы с громкими названиями типа формула "Джонса".

См. Аржаников Н.С. (Аэродинамика или Аэродинамика ЛА)

Колесников Г.А. "Аэродинамика ЛА", Голубев В.В. "Лекции по теории крыла".

На дозвуке составляет значительную часть сопротивления. По природе - сопротивление давления. Если хорошо рассчитывается подъемная сила, хорошо определится и это сопротивление;

С появлением местных скачков возникнет еще волновое сопротивление. Тоже хорошо определяется (если нет тонких эффектов);

Есть еще часть сопротивления давления, вызванное наличием вязких слоев. Возникает за счет изменения картины течения по сравнению с невязким течением;

А есть еще погрешность, тоже являющаяся сопротивлением давления, величина которой может быть весьма существенна (даже несмотря на хороший расчет самого давления), вот ее-то и необходимо вычесть!!!

Или считать...., в общем это в другой раз.

Если ошибка и есть, то в сопротивлении давления.

А вообще из Вашего расчета поместите только поляру, интересно посмотреть.

Лучше раздельно по сопротивлениям. На одной поляре сопротивления: от трения, оно называется visc, от давления pr и полное. По оси Y откладываем всегда Cya полное.

Сопротивление трения практически не зависит от угла атаки. Кстати, см. Fluent и CFD++ (там есть раздельные графики). Погрешность выбирается простым перемещением вправо-влево;

А вообще - "Для любого CFD кода всегда найдется по-крайней мере одна задача, которая по-крайней мере на каком-то одном решении совпадет с экспериментом"

Изменено 28 ноября 2005 пользователем _serge

[Cfduser 0]

Статистика по использованным моделям турбулентности с <noindex>http://aaac.larc.nasa.gov/tsab/cfdlarc/aia.../workshop2.html</noindex>:

k-omega                   5

SST                       5

Spalart-Allmaras         12

realizable k-e            2

Причем, во Fluent и CFD++ использовалась модель realizable k-epsilon. А в CFX модель SST. В большинстве остальных случаев Spalart-Allmaras.

Вот повод задуматься над тем, чем лучше считать внешнее обтекание ЛА.

[_serge 24]

Чем проще, тем лучше.

Моделью Spalart-Allmaras-а.

<noindex>http://xoptimum.narod.ru/publications/visn...-v8_1-34-42.pdf</noindex>

В CFD++, да и во Fluent не просто k-e модели.

В первом свободная от задания условий пристеночных функций, во втором какая-то двузональная.

Изменено 29 ноября 2005 пользователем _serge

[Cfduser 0]

Вот поляра. Действительно отваливает направо.

[Cfduser 0]

По оси Х, конечно, Cd.

Ещё Сd всегда превышает экспериментальльное значение, а Cl недотягивает. На графике в одной точке Cd ниже эксперимента из-за неполной геометрии.

[_serge 24]

Ну вот, теперь, если ваш самолет не интегральной компоновки и есть возможность вычленить крыло, то по формуле определяем индуктивное сопротивление (парабола), строим на этот же график, разность между ними - погрешность расчета сопротивления давления. Это справедливо если нет волнового сопротивления.

Попробуйте досчитать. Дождитесь момента, когда невязки выдут на полку.

Вопрос ВСЕМ!

Господа, как Вы думаете для расчета самолетных компоновок с мотогондолами какие из типов сеток лучше?

а) - структурированные (регулярные) пусть даже многоблочные. Внутри каждого блока структурированная сетка с четко заданной упорядоточенной системой нумерации узлов;

b) - неструктурированные. Отсутствуют явно выраженные сеточные направления, каждая ячейка сетки имеет номер, но положение ее в массиве ячеек не как не связано с положением в физическом пространстве. Связанность задается массивами номер ячейки - координаты ее узлов - номера соседок по граням и т.д.;

Изменено 30 ноября 2005 пользователем _serge

[Cfduser 0]

2 _serge

Попробуйте досчитать. Дождитесь момента, когда невязки выдут на полку.

Невязки на уровне 1e-4. Этого должно быть достаточно. Колебания коэффициентов не более 1%. Думаю ничего не изменится.

Господа, как Вы думаете для расчета самолетных компоновок с мотогондолами какие из типов сеток лучше?

По результатам 1rd AIAA CFD Drag Prediction Workshop (это конечно не мотогондола):

No grid type had clear advantage (Summary of CFD Data David Levy)

Если самому код писать, то лучше сразу вторые. Так как первый тип является подмножеством второго. Можно будет загрузить структурированную сетку в программу с неструктурированной. А наоборот нельзя.

[Cfduser 0]

Посмотрел статью. Там используется пересчет угла атаки крыла в трубе. Нужно делать такой пересчет для ЛА?

[Miki 3]

явно неполная инфа по примененным моделям

видимо сделана по слегка устаревшим данным

например:

нет переходной модели на которой считалась Flomania - аэробус 310

эта модель дает весьма интересные результаты. которые никакой к-е принципиально получить нельзя, ибо будет overpredict по отрывам,

также ни одного упоминания про DES модель а уж вихревые модели имеют очень широкое применение во внешней аэродинамике.

внизу картинка по переходной модели, сильно сомневаюсь что к-е сможет хоть что то здесь нормально посчитать

[Cfduser 0]

Можно ссылку на статью из которой эта картинка? Или вы сами считали?

Если будут данные можно будет посчитать и не сомневаться.

[Lynx 1]

Вот поляра. Действительно отваливает направо.

А можно картинку с сеткой? И информацию по ней - число ячеек, у+ и т.п.?

[Lynx 1]

также ни одного упоминания про DES модель  а уж вихревые модели имеют очень широкое применение во внешней аэродинамике.

Так DES модели ведь разработаны для неудобообтекаемых тел, когда массированное вихреобразование и в следе у нас каша из "макроскопических" вихрей, которые взаимодействуют, распадаются и т.п. А для профиля (при безотрывном обтекании) она ничего не даст. Даже если ее использовать, в погранслое, т.е. в наиболее интересной и критической части области течения, у нее будет работать RANS-часть.

[Cfduser 0]

2 Lynx

1) Грубая сетка только из тетраэдров ~1млн элементов Y+>500.

2) Подробная сетка из тетраэдров с призмами в погранслое ~2млн элементов Y+ от 30 до 60. Высоту призм находил с помощью калькулятора <noindex>http://geolab.larc.nasa.gov/APPS/YPlus/</noindex>. Быстро и удобно.

3) Подробная сетка из тетраэдров с призмами в погранслое ~3.4млн элементов Y+~1.

На второй сетке часть расчетов не закончена. Потом будет больше точек на поляре.

И ещё хочу сделать пару расчетов на третьей сетке. Посмотреть куда точки лягут.

Я думаю, что всё дело в больших углах атаки. Еще нигде не встречал примеров, где бы обсчитывались профиля на 10-40 градусах. Везде в пределах 3-5 градусов.

[Lynx 1]

Начинаю понимать, почему я никогда не доверял тетраэдральным сеткам! :)

Это ведь все двумерная задача, профиль? Или крыло конечного размаха?

А точки на картинке - для какой сетки? И для каких углов?

Я думаю, что всё дело в больших углах атаки. Еще нигде не встречал примеров, где бы обсчитывались профиля на 10-40 градусах. Везде в пределах 3-5 градусов.

<{POST_SNAPBACK}>

Просто на углах 3-5 градусов сопротивление трения вносит существенный вклад (процентов 30), потому и интересно их смотреть - чувствуются влияние моделей турбулентности. Да и летают обычно на малых углах, у большинства используемых в ГА профилей максимум качества в этом районе. Посчитать углы порядка 10-12 - не проблема. А вот 20-40 - это уже закритические углы, отрыв и все связанные с этим прелести. Тут кстати действительно могут пригодиться DES-модели Изменено 3 декабря 2005 пользователем Lynx

[Cfduser 0]

Задача трехмерная. Летательный аппарат - крылья, стабилизаторы и фюзеляж без рулей.

Точки для второй сетки. Углы 0, 20, 40 градусов.

Я не знаю как гексаэдральную сетку для такой геометрии строить, куда и как блоки лепить. По этому приходится на тетраэдральной считать.

Летают то на малых углах, а устойчивость проверяют на больших.

[BigBrother 1]

Тетрасетка ни в чём не виновата! Просто задача тяжелая и сетку надо делать подробную, даже наверняка подробнее, чем Ваша третья сетка.

[Lynx 1]

Задача трехмерная. Летательный аппарат - крылья, стабилизаторы и фюзеляж без рулей.

<{POST_SNAPBACK}>

Тогда все понятно - слишком мало ячеек! 2 млн. на конфигурацию фюзеляж-крыло-оперение - это только уловить самые общие моменты, типа что крыло создает подъемную силу, а фюзеляж практически нет Нужно миллионов 5-7, не меньше.

Точки для второй сетки. Углы 0, 20, 40 градусов.

<{POST_SNAPBACK}>

...и углы слишком большие. 20 градусов - практически наверняка идет отрыв с передней кромки, если крыло без предкрылка. На 40 уже существенный вклад будет давать даже отрыв с фюзеляжа. Так что ничего удивительного, что такое расхождение по поляре. Попробуйте для начала посчитать угол меньше 10 градусов.

Летают то на малых углах, а устойчивость проверяют на больших.

<{POST_SNAPBACK}>

Эээээ... Я вообще-то всегда считал, что на каких углах летают, на таких и устойчивость проверяют Думаю, если вы сравните свои расчеты с экспериментом по коэффициенту момента тангажа, то самой мягкой характеристикой совпадения будет "ужасное"

[Dan 0]

Здравствуйте участники форума

Схожая ситуация

Передомной стоит задача: сравнить модели турб во Fluent на примере крылов профиля. Не первый мой опыт работы с Fluent, но хотелось бы спросить у знающих людей, как например построить сетку в Gambite, приведенная в примере \Fluent.Inc\validate\airFoil.

Я строил сетки и раньше и они даже давали неплохие резалт, но оставались проблемы с погранслоем у передней кромки, где на контуре профиля были небольшие углы. Хотелось бы построить качественную сетку, структурированную и треугольную.

Если есть матерьялы по построению сеток, то не могли ли вы подсказать где искать.

Заранее спасибо

[Miki 3]

картинка с профилем результат тестового расчета

самой модели к сож нет, но есть еще верификационные данные по нескольким турбинным решеткам

а вот еще интересная картина по сравнению моделей , как раз DES модель сравнивается на больших углах с RANS