Сравнение расчета с реальностью. Крыло самолета.

[AlexKaz 1 851]

4 часа назад, Сережа сказал:

Или есть еще что важное?

0) Поиграть для начала справкой кода, иначе будет как в этом топике - 2 страницы светской беседы не по теме.

[vik_q 148]

11 hours ago, Сережа said:

больше нет других способов вывести сетку (я не нашел)?

там же где эпюру результатов создаете - отметьте кнопку сетка. Остальные кнопки не нажимать - будет эпюра только сетки.

У Flow есть неплохие примеры обучающие. Тут проскакивали ссылки на скачивание прямо с головного сайта Mentor. Или прямо в справке Солида найдите пункт Online Tutorial и скачается нужный файл в pdf. Настоятельно рекомендую начать с них, чтобы знать, как сетку строить и прочие основы.

 

Раз вы Алямовского осилили и у вас 17 солид доступен - вот мой проект :). За это отпишитесь, когда удастся задачу дожать до совпадения с экспериментом.

Настоятельно рекомендую настройки, когда профиль стоит в 0º, а скорость потока задается под углом атаки. Там есть такой проект.

Продувка.7z

[karachun 2 038]

10 часов назад, Сережа сказал:

кол-вом итераций (сходимостью)

Решение считается сошедшимся, если интегральные результаты вышил на полочку и при этом невязки - Residuals - находятся на низком уровне 1е-5 - 1е-6.

Вот видео не по солиду, но там объяснены общие принципы.

https://www.youtube.com/watch?v=Q6fMnTN5fvs

https://www.youtube.com/watch?v=Eae0BLrQ97s

14 часа назад, Сережа сказал:

На забугорном форуме пишут что в солиде только k-epsilon модель турбулентности. Мне это если честно ничего не говорит.

Это не очень хорошо. Вот в этой книге со ст.46 идет описание моделей турбулентности на русском.

http://yun.su/science/book_4.pdf

Там на сайте есть еще несколько хороших книг. С описанием принципов CFD.

Дальше нужно будет искать в документации к солиду Theory Manual, в теории обычно идут советы где какую модель можно использовать.

И еще обязательно загугли что такое y+ и какие значения игрек плюс нужны солиду.

[AlexKaz 1 851]

33 минуты назад, karachun сказал:

Residuals - находятся на низком уровне 1е-5 - 1е-6

В этой истории с residuals не могу понять, невязка на русский переводятся "относительное отклонение"?

Ну или "абсолютное"?

[vik_q 148]

48 minutes ago, karachun said:

Вот в этой книге со ст.46 идет описание моделей турбулентности на русском.

спасибо. В целом анализ этой книги, и документа по этому (C:\Program Files\SOLIDWORKS Corp\SOLIDWORKS Flow Simulation\lang\english\Docs) адресу подтверждает, что используется k-e модель. И других, похоже, нет.

Изменено 9 августа 2018 пользователем vik_q

[karachun 2 038]

1 час назад, AlexKaz сказал:

В этой истории с residuals не могу понять, невязка на русский переводятся "относительное отклонение"?

Ну или "абсолютное"?

Ну то что мне понятно - это в CFX/Fluent/TMG Flow невязки по скорости это что-то типа небаланса в уравнении неразрывности, дебет с кредитом не сходятся и втекает больше чем вытекает. То есть Residuals над которыми все пляшут с бубнами это не отличия результатов между соседними итерациями, а именно уровень ошибок в каждом элементе. Само решение может быть еще не установившимся - результаты еще "эволюционируют", но Residuals уже на достаточно низком уровне. То есть это показатель того насколько хороша и устойчива мат. модель. Это же все идет от итерационного процесса решения задачи, скорости на гранях определяются из давления не зависимо друг от друга и не обязанный удовлетворять уравнениям сохранения массы, энергии и т.д. 

Как-то так.

[karachun 2 038]

Вспомнил такой пример - если считать обтекание цилиндра в стационаре при Re~100, то решение не сойдется, результаты будут осцилировать, получатся красивые дорожки Кармана, но Residuals не будут колебаться.

[karachun 2 038]

Нашел пример расчета профиля крыла на сайте НАСА. Там есть сетки и результаты. При длине хорды в 1 м размеры расчетного домена получились около 1 км.

https://turbmodels.larc.nasa.gov/naca0012numerics_val.html

https://turbmodels.larc.nasa.gov/naca0012_val.html

https://turbmodels.larc.nasa.gov/naca0012_grids.html

https://turbmodels.larc.nasa.gov/index.html

Вот еще:

https://turbmodels.larc.nasa.gov/airfoilwakeverif500c.html

https://turbmodels.larc.nasa.gov/naca4412sep_val.html

Изменено 9 августа 2018 пользователем karachun

[AlexKaz 1 851]

@karachun , подобные сетки невозможно получить в FlowSimulation, печалька. Он чисто инженерный код.

[karachun 2 038]

Да, хотя возможно в солид можно засунуть сетку, или с такими сетками он не работает?

Там же есть расчет целого крыла и набор программ для построения сетки.

https://turbmodels.larc.nasa.gov/onerawingnumerics_val.html

https://turbmodels.larc.nasa.gov/onerawingnumerics_grids.html

[Сережа 4]

В 09.08.2018 в 10:51, vik_q сказал:

Настоятельно рекомендую настройки, когда профиль стоит в 0º, а скорость потока задается под углом атаки. Там есть такой проект.

А почему? Объясните пожалуйста в чем разница?

 

23 часа назад, karachun сказал:

Это не очень хорошо. Вот в этой книге со ст.46 идет описание моделей турбулентности на русском.

http://yun.su/science/book_4.pdf

Спасибо!

 

В 09.08.2018 в 10:51, vik_q сказал:

Раз вы Алямовского осилили и у вас 17 солид доступен - вот мой проект :). За это отпишитесь, когда удастся задачу дожать до совпадения с экспериментом.

Настоятельно рекомендую настройки, когда профиль стоит в 0º, а скорость потока задается под углом атаки. Там есть такой проект.

Продувка.7z

Хорошо. Только вот теперь даже и не знаю когда это произойдет. В файле смотреть только новые проекты?

 

23 часа назад, karachun сказал:

И еще обязательно загугли что такое y+ и какие значения игрек плюс нужны солиду.

Погуглил, из забугорных форумах я понял, что это по сути то как дробить ячейки в погранслое. 
Говорят что нужно продуть пластинку на тех же числах Re и понять толщину моего погранслоя. Но вот вопрос возникает, как его увидеть? 
Вопрос про погранслой, который я все понять не могу. В книжках написано что в погранслое скорость на стенке равна нулю, а потом увеличивается по мере удаления от поверхности до скорости потока. Мне не понятно, если на стенке скорость ноль, то почему по закону Бернулли там тогда нету большого давления (больше чем в потоке)? Если бы было так, то самолеты не латали бы по идее)

[karachun 2 038]

@Сережа Когда ты выбрал модель турбулентности, то у тебя для этой модели есть допустимые значения y+, их нужно искать в документации к программе. Дольше нахоишь онлайн калькулятор

https://www.cfd-online.com/Tools/yplus.php

http://www.pointwise.com/yplus/

забиваешь свою скорость, длину хорды в качестве характерного размера и желаемое значение y+ из документации.

Получаешь высоту первого слоя элементов и стараешься сделать сетку с такой высотой элемента.

После первого расчета смотришь на результаты - обычно пакеты умеют вычислять y+, если где-то значение вышло за допустимые границы, то нужно поправить сетку.

Сами элементы должны:

1) Плавно расходиться от наименьшего - отношение высот соседних слоев не более 1,5, обычно делают 1,2-1,3.

2) Последний элемент подслоя должен плавно переходить в элементы основной сетки - тоже должно быть соотношение 1,2-1,3, а не куча тонюсеньких элементов погранслоя и громадные элементы остальной сетки.

Тут везде под погранслоем и подслоем я подразумеваю только сетку а не физическое явление.

https://en.wikipedia.org/wiki/Law_of_the_wall

[Сережа 4]

2 часа назад, karachun сказал:

Когда ты выбрал модель турбулентности, то у тебя для этой модели есть допустимые значения y+, их нужно искать в документации к программе. Дольше нахоишь онлайн калькулятор

Перерыл всю документацию к FloWorks и нигде не упоминается не Y+, не yplus.
Нашел только это:
Laminar/turbulent Boundary Layer Model
A laminar/turbulent boundary layer model is used to describe flows in near-wall regions. The model is based on the so-called Modified Wall Functions approach. This model is employed to characterize laminar and turbulent flows near the walls, and to describe transitions from laminar to turbulent flow and vice versa. The modified wall function uses a Van Driest's profile instead of a logarithmic profile. If the size of the mesh cell near the wall is more than the boundary layer thickness the integral boundary layer technology is used. The model provides accurate velocity and temperature boundary conditions for the above mentioned conservation equations.

Плюс на забугорном форуме какой то умный дядька пишет https://www.researchgate.net/post/Why_do_we_need_to_calculate_y_and_what_is_its_importance_in_CFD_simulation:
"In CFD y+ is used in turbulence models that need the wall distance for modelling the influence of the Reynolds stress tensor. But not all require it (e.g. the basic k-epsilon or the original k-omega models don't require the wall distance)."
Пишет что в бозовой k-e нету такого понятия.

 

[Сережа 4]

3 часа назад, Сережа сказал:

Вопрос про погранслой, который я все понять не могу. В книжках написано что в погранслое скорость на стенке равна нулю, а потом увеличивается по мере удаления от поверхности до скорости потока. Мне не понятно, если на стенке скорость ноль, то почему по закону Бернулли там тогда нету большого давления (больше чем в потоке)? Если бы было так, то самолеты не латали бы по идее

Сам тут допер кажись. Я правильно понимаю что в пограничном слое кинетическая энергия газа переходит в тепло (за счет вязкости), поэтому давление и не увеличивается при уменьшения скорости?

[karachun 2 038]

По подъемной силе - она получается за счет разницы статических давлений.

https://www.grc.nasa.gov/www/K-12/airplane/presar.html

https://www.grc.nasa.gov/www/K-12/airplane/right1.html

https://www.grc.nasa.gov/www/K-12/airplane/right2.html

https://www.grc.nasa.gov/www/K-12/airplane/wrong1.html

https://www.grc.nasa.gov/www/K-12/airplane/wrong2.html

https://www.grc.nasa.gov/www/K-12/airplane/wrong3.html

Не статического а полного, дин. напор равен нулю - скорость равна нулю. Вверху разрежение - есть разница давлений. Можно взять плоскую пластину и под углом она будет давать подъемную силу.

Как-то так.

Изменено 10 августа 2018 пользователем karachun

[soklakov 1 485]

4 часа назад, Сережа сказал:

Мне не понятно, если на стенке скорость ноль, то почему по закону Бернулли там тогда нету большого давления (больше чем в потоке)?

Цитата

Закон (уравнение) Бернулли является (в простейших случаях^[1][2][3][4]) следствием закона сохранения энергии для стационарного потока идеальной (то есть без внутреннего трения) несжимаемой жидкости

А весь этот погран-слой как раз трением в жидкости и вызван. На стенке - прилипание потока, нулевая скорость. В соседнем слое скорость чуть больше - вязкость(внутреннее трение) сопротивляется, но не может же удержать на месте остальную жидкость. В следующем слое - еще чуть больше. Вот и нарисовался погран-слой.

[vik_q 148]

2 hours ago, Сережа said:

А почему? Объясните пожалуйста в чем разница?

рекомендации авторов.

 

2 hours ago, Сережа said:

В файле смотреть только новые проекты?

ну, в старых я не копался и лишнее постарался удалить. Смотреть те 2d расчеты, которые изменены. Например - в моих добавлена локальная сетка ;)

[a_schelyaev 371]

4 часа назад, Сережа сказал:

Мне не понятно, если на стенке скорость ноль, то почему по закону Бернулли там тогда нету большого давления (больше чем в потоке)? Если бы было так, то самолеты не латали бы по идее)

Потому что законы Бернулли построены на анализе закрытого несжимаемого течения. А погранслой живет в открытом пространстве.

Изменено 10 августа 2018 пользователем a_schelyaev

[Сережа 4]

Приветствую товарищи. Короче у меня все получилось:) FloWorks оказался очень даже неплох. Нужно просто правильно его готовить:)
Долго маялся, но понял что у меня была отключена функция "автоматическая адаптация сетки", да и в целом нужно продумать начальную сетку, сетку на поверхности тела и алгоритм ее дробления в процессе расчета. Тогда если сетка больше 4млн. точность получается не хуже 8%.
Решил попробовать бомбануть по полной и вот что получилось:
Картинка - это максимальная точность, которую я смог получить) На следующем дроблении комп отказался уже просто считать....:))
Точность по Y  составила около 2,3%, по X меньше 1%, что на мой взгляд просто ахринено)
Дальше продувал на +10 градусах, но уже не на такой бешенной сетке в 25 млн ячеек, а доводил до 10-16млн. Точность была около 4%, что меня устраивает.
В процессе экспериментов заметил, что точность резко падает, если вектор начальной скорости параллелен  плоскостям сетки.  

В 10.08.2018 в 13:19, Сережа сказал:

  В 09.08.2018 в 10:51, vik_q сказал:

Настоятельно рекомендую настройки, когда профиль стоит в 0º, а скорость потока задается под углом атаки. Там есть такой проект.

Видимо именно с этим и связанно. Возможно когда поток изначально проходит под углом к плоскостям пересекая их, точнее получается.

Хотел спросить, а другие проги типа Флюента, ФлоВизеона и т.п. дробят сетку во время расчета, в ячейках где градиент параметров превышает некое значение или нет?


 

[vik_q 148]

9 minutes ago, Сережа said:

Короче у меня все получилось:)

прэлестно! Мои поздравления.

а данные на бесконечное крыло пересчитывали, или там не сильно большая разница?