Аэродинамика низких скоростей

[FlyOff]

Всем привет. Предлагаю в данной теме обсуждать теоретические вопросы аэродинамики низких скоростей. Делиться своими идеями и наблюдениями. Выкладываю свою статью о влиянии степени турбулентности воздуха на аэродинамические характеристики профиля крыла.

[Vytautas]

Здравствуйте,

очень интересная тема.
Я также использую различные анализ c CFX.
но только no бой модели F2D:
анализ глушитель,
оптимизация профиля крыла и т.д.

пограничный слой исследовать SST модель наиболее общего пользования, но в моем случае, число Рейнольдса гораздо выше.
В вашем случае, доминируют силы вязкости, следовательно, может быть выше численные ошибки.

С уважением,

Витаутас Rimša

[FlyOff]

Согласен, вопрос точности важен.
Но не всегда в натурном эксперименте возможно точно вычислить степень турбулентности потока. Тогда при проведении верификационных расчетов эту величину подбирают таким образом, чтобы расчет совпадал с экспериментом. Оценить турбулентность атмосферы вообще задача очень сложная, поэтому я и задался приблизительным интервалом. Необходимо обратить внимание на число Рейнольдса. При числах Рейнольдса больше 10^6 эффект от степени турбулентности намного меньше. Согласно некоторым отчетам ЦАГИ точность модели SST с гамма-тетой переходом для аэродинамического качества профиля составляет 2.5% при Re=1000000 (при углах атаки меньше 20 градусов). Для моих низких чисел Рейнольдса я таких расчетов не нашел. Но я проводил верификационные расчеты для профиля NACA 6409 - результаты вполне согласуются с экспериментом.

[Vytautas]

Я согласен с вами.
может быть, мой плохой русский

но:
Число Рейнольдса показывает соотношения силы динамику
  и вязкость
  При проведении испытания низких скоростях преобладают силы вязкости, которые менее предсказуемы.
т.е. же профиль в разных аэродинамических трубах будет давать разные результаты.

другая вещь я хотел бы предложить, чтобы попытаться использовать сеть:

Sweep (quad)
это создает меньше Сетевые узлы более элементов
более высокая точность достигается на более грубой сети.
и это лучше подходит для дискретизации динамики пограничного слоя.

с уважением

Витаутас

[Henning Forbech]

Interesting subject !
Here is two interesting homepages with aerodynamics for model flyers:
Regards,
/Henning

Интересная тема!
Вот два интересных домашних страниц с аэродинамикой для модельных листовки:
С уважением,
/Henning

http://www.mh-aerotools.de/airfoils/index.htm

http://www.supercoolprops.com/articles.php

[FlyOff]

Число Рейнольдса показывает соотношения силы динамику
  и вязкость
  При проведении испытания низких скоростях преобладают силы вязкости, которые менее предсказуемы.
т.е. же профиль в разных аэродинамических трубах будет давать разные результаты.

Да, вы правы. Именно с силами вязкости и связаны отличия в характеристиках. Но, по видимому, существует некая математическая модель воздуха, которая связывает степень турбулентности (intensity) с относительной вязкостью (viscosity ratio). Ниже привожу выдержку из Help ANSYS:
2.4.2.3.4. Low (Intensity = 1%)
This defines a 1% intensity and a viscosity ratio equal to 1.
2.4.2.3.5. Medium (Intensity = 5%)
This defines a 5% intensity and a viscosity ratio equal to 10.
This is the recommended option if you do not have any information about the inlet turbulence.
2.4.2.3.6. High (Intensity = 10%)
This defines a 10% intensity and a viscosity ratio equal to 100.

В расчетах я использовал Medium и High.

другая вещь я хотел бы предложить, чтобы попытаться использовать сеть:

Sweep (quad)
это создает меньше Сетевые узлы более элементов
более высокая точность достигается на более грубой сети.
и это лучше подходит для дискретизации динамики пограничного слоя.

Я так понимаю речь идет о слое призм в пограничном слое. Именно так я и делаю. Просто в статье на картинке он сливается в линию.

[Vytautas]

Здравствуйте

не о пограничной зоне и inflation.
но в целом объема.
насколько вы достигнете y + значения параметра?

с уважением,

Витаутас

[FlyOff]

Здравствуйте

не о пограничной зоне и inflation.
но в целом объема.
насколько вы достигнете y + значения параметра?

Y+ примерно равен 0,5. Пробовал несколько сеток, начинал с крупной и постепенно мельчил, пока Cy и Cx не переставали меняться. Также пробовал уменьшать толщину первого слоя, так что Y+=0.1. В итоге остановился на следующих параметрах: 20 узлов по передней кромке, 40 - по задней кромке, 180 - по верхнему и нижнему обводу профиля. Всего 75 призматических слоев с темпом роста 1.05. Остальную область неважно чем заполнять тетрами или четырехугольниками - на результат это не влияет. Всего в расчетной области примерно 240000 узлов. В решателе (solver) обязательно задавать числа двойной точности (double precision), чтобы правильно вычислять параметры при больших градиентах (например, в срывной зоне). Иначе по обводу профиля надо будет как минимум в 3 раза мельчить сетку.

[Vytautas]

Здравствуйте,

Планериcты нашего клуба просит профилей таблицу

kоординаты (х, у)

ваш вычислять профили, его с интересный полученный результаты

такие профили он не нашел никаких известных профилей баз данных

с уважением

[FlyOff]

Добрый вечер!
Выкладываю координаты профилей в формате XFOIL.

[Vytautas]

спасибо

[FlyOff]

Привет. Решил еще немножко добавить "пищи для размышления". Выкладываю свою статью о влиянии турбулизатора на аэродинамические характеристики профиля крыла.

[Vytautas]

Здравствуйте,

интересные результаты.

возникла две мысли:

1. или достаточно подробные сеть

следует выполнять сетевой Чувствительность исследование (sensitivity study)? возможно, вы должны применять принципы адаптации сетки( mesh
adaptation)?

2. что было бы, если turbolizators радиус будет сокращен на 50 процентов.?
или уменьшить свое влияние на на 50 процентов.?

a если 90proc?

Эта задача должна быть довольно трудно pассчитывается..

С уважением,

Витаутас

[FlyOff]

Добрый вечер!
1. Под адаптацией сетки понимается сгущение размеров сетки в зависимости от кривизны поверхности. В данном случае в районе турбулизатора продольный размер сетки уменьшался. А вот поперечный размер (перпендикулярно поверхности) не менялся. Пробовались различные варианты толщины первого слоя призм на всем профиле. Результаты практически не менялись.
2. Подбор оптимального положения турбулизатора - задача сложная и в общем случае зависит от формы верхней дуги профиля. Могу сказать, что для сильноизогнутого профиля движение турбулизатора вперед-назад на 2% от 7%-ого положения не сильно изменяет максимальное значение коэффициента мощности. Изменяются углы атаки с которых начинается существенное улучшение характеристик. Также, если увеличивать толщину турбулизатора в этом месте, то при диаметрах больше 0.8мм начинает существенно расти сопротивление в районе наивыгоднейших углов атаки.

Построил крыло с профилем LDA AS-08. Столкнулся с сильной спиральной неустойчивостью на леере. Сейчас занят расчетами, как исправить ситуацию. Думаю, либо киль нужно урезать, либо крутки на крыле менять.

[ISV]

Кирилл! А есть ли какая нибудь информация по ЛДА профилям для меньших чисел Рейнольдса. Я имею ввиду планирование резинок. Все что я слышал про ЛДА на резинках, это только то что взлетают выше но результат те же 5 минут, ну 5-30 от силы. Т.е даже хуже обычных профилей.
Я так понял, что те 40000 при которых проведены расчеты это соответствует (по моему даже больше) режиму полета планера небольшого размаха.
Сейчас прикинул, на резинку надо 25000-30000. Это как то сильно меняет коэффициент мощности ЛДА профилей по сравнению с соответствующими коэффициентами обычных применяемых сейчас профилей типа Андрюкова, или М и К лонг?