Сравнение расчета с реальностью. Крыло самолета.

[a_schelyaev 371]

Только что, soklakov сказал:

ну что помешает подразумевать под крылом его профиль)

Профпригодность.

26 минут назад, soklakov сказал:

насколько я вижу - это не параметры турбулентности(модели турбулентости) вообще, а параметры турбулентности на входе в расчетный домен.

масштаб, по идее, либо размер крыла, либо диаметр трубы. а у Вас там какие-то очень маленькие цифры.

а интенсивность... я вот часто вижу 5%, но это ничего не значит)

в общем, будет настроение - поварьируйте, но влиять должны в меньшей степени. хотя, по 25 часов на кейс... ну и не такое бывало

Если вы используете SST и модель перехода, то в ней зашита фоновая турбулентность. Повнимательнее с ее настройками.

Была работа немца Унгера, где он как раз вопрос влияния турбулентности на входе показывал.

Если вам нужна определенная турбулизация в районе объекта, то нужно на входе задавать согласованные для генерации и диссипации (друг с другом) параметры в зависимости от расстояния до объекта.

[soklakov 1 485]

4 минуты назад, a_schelyaev сказал:

Профпригодность.

да я не то чтобы сомневался в Вашей, не обижайтесь

[karachun 2 038]

Раз уж пошел такой разговор задам свой вопрос не по теме:

@a_schelyaev А если у меня внутреннее течение и жидкость течет по трубе с большой скоростью (течение турбулентно) втекает в плоский узкий зазор, перпендикулярный оси трубы (течение становится ламинарным), то каким образом тут лучше промоделировать этот переход турбулентное-ламинарное течение. Параметры, которые нужно получить из расчета - это сила, действующая на плоскую стенку и расход жидкости.

Как-то так.

 

Чтобы не темнить скажу сразу - сама конструкция - система гидроподъема подшипника скольжения, чуть позже скину картинки как это примерно выглядит в живую.

Вот так:

Есть проточка и маленький канальчик, в который подается масло под большим давлением.

 

[karachun 2 038]

Вот картинки по задаче о backward facing step.

Про точность 5-10% я немного приврал. Для k-e получился недолет с точкой перехода скорости через ноль, а для k-w - перелет, но ближе.

Чтобы получить безразмерное расстояние нужно поделить длину на H=25 мм.

Точка перехода скорости через ноль.  

Hide  

Профили скоростей для k-e  

Hide  

Профили скорости для k-w  

Hide  

Обе модели турбулентности без дополнительных опций, все настройки по умолчанию. Интенсивность турбулентности 1%. Re около 15000 +/-100.

Буду рад советам, замечаниям, обнаруженным косякам в модели и настройках решения.

[a_schelyaev 371]

2 часа назад, karachun сказал:

Раз уж пошел такой разговор задам свой вопрос не по теме:

@a_schelyaev А если у меня внутреннее течение и жидкость течет по трубе с большой скоростью (течение турбулентно) втекает в плоский узкий зазор, перпендикулярный оси трубы (течение становится ламинарным), то каким образом тут лучше промоделировать этот переход турбулентное-ламинарное течение. Параметры, которые нужно получить из расчета - это сила, действующая на плоскую стенку и расход жидкости.

Как-то так.

 

Чтобы не темнить скажу сразу - сама конструкция - система гидроподъема подшипника скольжения, чуть позже скину картинки как это примерно выглядит в живую.

Вот так:

Есть проточка и маленький канальчик, в который подается масло под большим давлением.

 

Да, такую тему мы много считали, и с жидкостью и с газом. Причем еще брали в учет тепловое расширения опоры и создаваемый в зазоре клин. Ламинарно-турбулентный переход актуален там, где трение играет большую роль. Если я что-нибудь в чем-нибудь понимаю, то в данном случае основную скрипку играет давление. Ради интереса сделайте расчет без модели турблуентности и с k-e стандартной. Сравните результат и все увидите.

15 минут назад, karachun сказал:

Вот картинки по задаче о backward facing step.

Про точность 5-10% я немного приврал. Для k-e получился недолет с точкой перехода скорости через ноль, а для k-w - перелет, но ближе.

Чтобы получить безразмерное расстояние нужно поделить длину на H=25 мм.

Точка перехода скорости через ноль.

Hide

Профили скоростей для k-e

Hide

Профили скорости для k-w

Hide

Обе модели турбулентности без дополнительных опций, все настройки по умолчанию. Интенсивность турбулентности 1%. Re около 15000 +/-100.

Буду рад советам, замечаниям, обнаруженным косякам в модели и настройках решения.

Ну, для начала хорошо почитать статьи как народ эту задачу считает. Расчетный случай придуман не сегодня же.

По постановке тут нужно поисследовать разрешение погранслоя на верхней площадке и весь отрывной пузырь за уступом, чтобы точку присоединения потока поймать.

Изменено 7 августа 2018 пользователем a_schelyaev

[karachun 2 038]

Спасибо! У меня еще такой вопрос - если, например, я считаю полностью ламинарное, стационарное течение, но использую k-e модель турбулентности, то можно ли говорить, что в виду малых значений интенсивности турбулентности решение выродится в ламинарное, или нет математический аппарат для этого не приспособлен и результат будет нефизичным? Я такую задачку проверю в CFD, но хочется знать можно ли так делать в общем случае?

[electric_retard 4]

5 часов назад, a_schelyaev сказал:

Касаемо внешней аэродинамики и лови Cy/Cx/mz в пределах требуемого числа каунтов, то это удел сетки от 20 млн расчетный ячеек в среднем по крылу. Все, что ниже шаманство и пляски с бубном.

Сверхзвука тоже касается?

[a_schelyaev 371]

3 часа назад, electric_retard сказал:

Сверхзвука тоже касается?

В целом да, но тут все зависит от угла атаки и формы тела. Если у вас бревно с крылышками, то за фронтом ударной волны будем иметь все то же самое обтекание гладкого тела. Только на оперении или других торчащих элементах будут головной и замыкающих скачки. А на цилиндре придется ловить линию отрыва.

Если скачки отошедшие и не упираются в другие поверхности объекта, то мельчить сетку в дальней зоне, чтобы их разрешать смысла по физике нет никакого. Главное разрешить распределение давления и касательных напряжений (трение) на стенке. Но это в FlowVision так. В других решалках может потребовать разрешение скачков и вдали от летательного аппарата из-за непереваримости желудочно-кишечным трактом решателя высоких сверхзвуковых градиентов на грубой сетке. Т.е. это огрехи реализации решателя, а не требования по физике процесса.

Ставьте задачу, смотрите структуру течения и все сами увидите.

3 часа назад, karachun сказал:

Спасибо! У меня еще такой вопрос - если, например, я считаю полностью ламинарное, стационарное течение, но использую k-e модель турбулентности, то можно ли говорить, что в виду малых значений интенсивности турбулентности решение выродится в ламинарное, или нет математический аппарат для этого не приспособлен и результат будет нефизичным? Я такую задачку проверю в CFD, но хочется знать можно ли так делать в общем случае?

Зависит от конкретной реализации решалки. У нас (на FlowVIsion) мы проводили сравнение между ILES (ламинарный режим расчета) и URANS и основное отличие было только в наличии пульсаций давления в первом случае. Средние величины были примерно такими же. При этом, если в первом случае шаг увеличивать с Куранта 1 до 100, то визуально получите эффект, как будто с турбулентностью считаете.

Модель турбулентности усредняет величины в течении.

Изменено 7 августа 2018 пользователем a_schelyaev

[AlexKaz 1 850]

В 07.08.2018 в 11:52, soklakov сказал:

а погран-слой он строит? лопатку обдувать без погран-слоя вряд ли имеет смысл.

это как рояль не попадает в ноты.

Нет, не строит. Всё надо делать ручками юзера.

Если бы FlowSimulation качественно и сверхточно считал подъёмную силу - подобный пример с крылом давно бы оказался в туториалах. 

За отсутствием "ума" берут числом - хорошей сеткой.

[Сережа 4]

Товарищи, короче продулось. 7 млн ячеек. Наверное это уже не совсем детский уровень.
Но результат не сильно поменялся. Погрешность по подъемной силе все те же 35%.

Смотрю я вот на распределение давления и мне совсем не нравится, что под крылом нету нифига повышенного давления...такого быть не может. угол атаки 6гр все же.

[karachun 2 038]

Нашнл на CFD-online такой отчет. Там указаны размеры сетки. 

Цитата

The width of the first cell at the airfoil boundary is 0.02 mm.

https://www.cfd-online.com/Wiki/NACA0012_airfoil

Испытания самого профиля (первая ссылка)

https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19880002254.pdf

Изменено 8 августа 2018 пользователем karachun

[Сережа 4]

Посмотрел в другом справочнике распределение давления по хорде, и действительно у всех похожих профилей на этом угле атаки Ср под крылом близко к 0. Только у носика повышенное.
То есть я зря грешу на недостаток давления снизу.

[karachun 2 038]

@Сережа Может стоит считать в другой программе, которая может считать в 2Д? В том примере двухмерная сетка состоит всего лишь из 30000 элементов.

[Сережа 4]

1 час назад, karachun сказал:

@Сережа Может стоит считать в другой программе, которая может считать в 2Д? В том примере двухмерная сетка состоит всего лишь из 30000 элементов.

Солид умеет считать 2Д. Я даже считал на макс точности. Только мне не совсем понятно с чем их сравнивать, с данными пересчитанными по теории индуктивного сопротивления на бесконечное крыло? там получается качество 60, но мне кажется не корректно с этим сравнивать. У меня по 2D расчету получилось качество профиля 15. 
А из реальных продувок конечное крыло с удлин=5 имеет качество 17.
То есть короче опять хрень... 
И все время недостаток подъемной силы.

[karachun 2 038]

Между 15 и 17 разница не большая, а вот между хорошей сеткой в 30000 ячеек и 7 млн. сеткой, которая возможно еще не достаточно точная лежит целая пропасть. Вы будете 100 лет делать сеточную сходимость.

И скажу, наверное уже в четвертый или пятый раз, пока вы не знаете какой моделью турбулентности пользуетесь. Для каждой модели есть свои требования к высоте первой ячейки - минимальный и максимальный размер, иначе сама модель будет работать не корректно. Выясните с какой моделью считаете. То есть элементы пограничного слоя должны не просто быть, а должны иметь определенный размер. И покажите погран. слой на вашей модели. Сделайте скриншот профиля крыла чтобы была видна сетка, как на картинке. Без подслоя даже 7 млн ячеек может не хватить.

 

[vik_q 148]

37 minutes ago, Сережа said:

Я даже считал на макс точности.

 

40 minutes ago, Сережа said:

И все время недостаток подъемной силы.

странно. у меня в 2d постановке все время Cy=0,8 примерно. А надо 0,63 по вашим данным. Но, это без пересчета на бесконечное крыло.

 

31 minutes ago, karachun said:

И покажите погран. слой на вашей модели. Сделайте скриншот профиля крыла чтобы была видна сетка, как на картинке.

нету там погранслоя. Солид старый. Сетка с погранслоем появляется в 17 версии вроде.

 

[karachun 2 038]

Измельчение сетки есть - это уже хорошо.

Чем еще хороша 2Д постановка - на такой сетке можно быстрее проверить до каких границ нужно увеличивать домен, чтобы влияние стенок стало пренебрежительно мало. И выбирать плотность сетки для такой постановки проще.

[Сережа 4]

7 часов назад, karachun сказал:

И скажу, наверное уже в четвертый или пятый раз, пока вы не знаете какой моделью турбулентности пользуетесь. Для каждой модели есть свои требования к высоте первой ячейки - минимальный и максимальный размер, иначе сама модель будет работать не корректно. Выясните с какой моделью считаете.

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

7 часов назад, karachun сказал:

То есть элементы пограничного слоя должны не просто быть, а должны иметь определенный размер. И покажите погран. слой на вашей модели. Сделайте скриншот профиля крыла чтобы была видна сетка, как на картинке. Без подслоя даже 7 млн ячеек может не хватить.

На счет сетки в солиде. Если честно я не уверен в том что солид выводит ее корректно, потому что в Алямовском написано, что солид сам каждую ячейку делит на 8 ячеек и еще на 8 ячеек и так пока не достигнет некого критерия. Поэтому то что я тут вывожу на экран может лишь начальной сеткой. (в смысле на самом деле она мельче, только солит ее не показывает....либо я не знаю как это сделать)
На первом рисунке сетка после после которой ее измельчение ничего особо не меняло.
На втором рисунке сетка в 2Д расчете.

 С 7млн ячейками я дул в 2017 солиде, а там вообще мне водит сетку только ту, которую я показал в предыдущем посте (на поверхности крыла).
Есть тут кто из Гуру в FloWorks? больше нет других способов вывести сетку (я не нашел)?

[a_schelyaev 371]

Там Realisable к-E вроде с пристеночными функциями.

[Сережа 4]

Мужики, короче, я понял, что не знал одной очень важной функции в CosmosFloWorks -  это задание локальной начальной сетки. Это кажись что вы мне пытались долбить:)))
Спасибо вам за это!:)
 

10 часов назад, vik_q сказал:

10 часов назад, karachun сказал:

И покажите погран. слой на вашей модели. Сделайте скриншот профиля крыла чтобы была видна сетка, как на картинке.

нету там погранслоя. Солид старый. Сетка с погранслоем появляется в 17 версии вроде.

Я все понять не мог, как вам показать погранслой? а сейчас понимаю, что вы не про воздух, а про дробление сетки возле тела.
В 2014 действительное нету функции эквидистантного дробление сетки(, только кривые способы.
Короче мне тогда надо пробовать все с начала.
Хочу только перед этим спросить вообщем про подобные расчеты (я имею ввиду крыла на дозвуковых скоростях).
Я правильно понимаю, что для моей задачи, в какой бы программе я не дул, играть по сути нужно:
1) дроблением сетки и ее распределением по пространству

2) кол-вом итераций (сходимостью)

3) моделью турбулентностьи (у меня в солиде нет выбора, а так их около 5 штук)

4) размерами области расчета.

 

Да вообщем то и все? Или есть еще что важное?