IV. Szárny körüli nagy sebességű áramlás számítása
Egy NACA 2510 szárnyszelvény körüli áramképet, továbbá a szárnyra ható felhajtóerőt és ellenálláserőt szeretnénk meghatározni 0.8 Mach-számú belépő áramlás esetében, több különböző állásszögre, paraméteres futtatássorozat alkalmazásával. A nagy sebességű áramlás megfelelő pontosságú számítása érdekében ideális gáz anyagmodellt és sűrűség alapú megoldót alkalmazunk.
A megoldáshoz a #IV.1.ábrán látható "C" struktúrájú hálót használunk fel.
#IV.1.ábra Numerikus háló („C” truktúrájú)
· Készítse el a szimulációs projekt sémáját:
o Húzzon be egy FLUENT komponenst a Component System eszköztárból,
o Ugyaninnen húzzon be egy Results komponenst,
o Kösse rá a Solution adatait a Results ikonra.
· Töltse le a kész hálót a fenti linkről és rendelje hozzá a projekthez: Setup/Import Case/Brows…
· Indítsa el a FLUENT-et a Setup komponens segítségével!
· Válassza ki a sűrűség alapú megoldót! General/Solver: Density Based
· Válassza ki a Spalart-Allmaras turbulencia modellt! Models/Viscour/Edit/Model: Spalart-Allmaras
· Kapcsolja be az ideális gáz modellt! Materials/air/Create-Edit/Density: ideal-gas
· Állítsa be a távolitérre vonatkozó peremfeltételeket! Boundary Conditions/be/Edit
o Mach Number = 0.8
o Y-Component of Flow Direction: 0
· Válasszon másodrendű szélfelőli súlyozást a turbulencia modell esetében is: Solution Methods/Modified Turbulent Viscosity: Second Order Upwind
· Inicializálja a megoldást a távoltási jellemzők alapján! Solution Initialization:
o Compute From: be
o Initialize
· Futtassa a számítást! Run Calculation:
o Number of Iterations = 500
o Calculate
Kiértékelés, paraméteres futtatások
· Jelenítse meg a Mach-szám megoszlását FLUENT-ben az alábbi ábrán látható módon!
#IV.2.ábra A Mach-szám eloszlása a szárny körül
· Határozza meg a (z irányban 1 m hosszúságúnak feltételezett) szárnyra ható erő x és y komponenseit és publikálja ezeket output paraméterként! Reports/Forces:
o Direction Vector: X=1, Y=0,
o Print
o Save Output Parameter, Name: fx
o Direction Vector: X=0, Y=1,
o Print
o Save Output Parameter, Name: fy
o Close
· Engedélyeze a szöveges menüben az input paramétereket!
o define/parameters/enable-in-TUI: y
o (Ugyanez elérhető röviden, a szöveges menü legfelső szintjén a következő sor beírásával: de pa eiT y )
· Publikálja input paraméterként az irányvektor y komponensét a szöveges menü parancsai segítségével (a vesszők Enter-eket helyettesítenek):
o de bc pff ,,,,,,,,,,,,, y tgalfa 0 ,,,,
· Kapcsolja be az automatikus inicializálást!
o Calculation Activiies/Automatically Initialize Solution and Modify Case: bekapcsolni
o Edit/Case Modification/Original Settings/Number of Iterations = 500
o A "Would you like to add commands…" kérdésre adjon NO választ!
· Zárja le a FLUENT ablakát!
· Workbench-ben készítsen számítássorozatot több állásszög esetére. A távoltári áramlás irányvektorának y komponense (tgalfa paraméter) a szárny állásszögének iránytangense.
· A szimuláció sorozat által szolgáltatott Fx és Fy adatok segítségével határozza meg a felhajtóerő és az ellenálláserő értékeit és ábrázolja ezeket az alfa állásszög függvényében!
#VI.3.ábra Egységnyi szélességű szárnyra ható felhajtóerő és ellenálláserő az állásszög függvényében