Перед началом работы настоятельно рекомендуем ознакомиться с правилами форума.

Анализ результатов обтекания объекта сверхзвуковым потоком

seyka
Аватар пользователя seyka

Добрый день!

Хочу поделиьтся с Вами своими пережеваниями по следующему вопросу. Моделирую обтекание тела вращения сверхвуковым потоком в Ansys Fluent (2D постановка).  Из основных используемых настроек: угол атаки набегающего потока 0 гр.; использую DB решатель; тетра сетка, Y+ меньше 1; использую адаптацию по статическому давлению. 

В резутьтате расчета получны давления на поверхности исследуемого объека. Сопоставляя полученные данные с результатами экспериментальных пусков выявилось следующее, что до чисел Маха не более 2-х наблюдается удовлитворительное совпадение с экспериментом. Посже М>2 идет явное завышение абсолютного давления.

Единственное на что грешу, это свойства рабочего тела. Я использую воздух с идельным законом для плотности и постоянными величинами остальным праметров. Встречал рекомендации по применению полиномов Nasa для теплоёмкости, а для теплопорводности применить данные Ленарда-Джонса, но не могу понять где их взять((. В стандартном меню Fluent их нет.

Результаты сопоставления результатов экспериментальных пусков и численного моделирования можно найти в прикрепленном файле.

Для интереса посчитал данную задачу в ином CFD пакете (без уточнения , дабы не рекламировать его:) ) и получил удовлитворительное совпадение с экспериментальными данными во всем диапазоне иссдедованных чисел Маха. 

Если у кого то есть какие то сображения по поводу сложившейся ситуации с удовольствием выслушал бы Ваше мнение.

 

С уважением, Алексей!

 

ВложениеРазмер
Иконка изображения picture.jpg72.01 КБ
dvolkind
Аватар пользователя dvolkind

Здравствуйте!

Было бы неплохо посмотреть модель. И нужно больше данных по сопоставлению - где именно контролируется давление, как оно вычисляется (среднеинтегральная величина, node average и т.д.) и что это вообще за абсолютное давление - полное или статическое? Думаю, что от свойств среды такой разницы быть не должно, тем более с увеличением числа Маха, когда влияние трения уменьшается. Кстати, попробуйте при М > 2 посчитать в невязкой постановке без погранслоя.

seyka
Аватар пользователя seyka

Сейчас попробую запусть расчет без вязкости и пограничного слоя.

Относительно Ваших вопросов:

Давление статическое на поверхности конусной части объекта. В посте я строил распределение давления вдоль полилинии, а затем из массива давлений выбирал то, которое соответсвовало конкретной координате объекта. Давление статическое. Получал путем суммирования избыточного с Operation pressure.

Кирилл
Аватар пользователя Кирилл

Добрый день!

 

Если температура торможения не превышает 1500 К, то хватит приближения идеального газа с постоянной теплоемкостью, вязкостью по Сазерленду (зашита во флюенте) и теплопроводностью по закону постоянного числа Прандтля (придется зашивать во флюент самому). Но если у Вас простая геометрия (без отрывных областей типа конуса с юбкой), то хватит и невязкого приближения, конечно, ведь не тепловые потоки считаете. 

seyka
Аватар пользователя seyka

по поводу невязкого приближения...

чот то я не понимаю как считать в такой постановке. В моем понимании подразумевал, что мудрствуя лукаво ставлю галочку напротив "Inviscid" и убиваю сеточгное разрешение пограничного слоя и это все что нужно сделать для полного счастья. Но на практике все рушится, исключительно на первых итерациях все идеально и даже контролируемое давление шикарно совпадает с экспериментом. Но чуть погодя "локально вылазят" немысленные значения давления и температуры и расчет падает. 

У меня правильное представление о невязком расчете?

seyka
Аватар пользователя seyka

Цитата:
то хватит и невязкого приближения, конечно, ведь не тепловые потоки считаете. 

вообще то задача с давлениями является верификационной, а далее необходимо определять распределения температуры в доль нормалей  и тут я понимаю невязкая постановка сосвем не подходит

dvolkind
Аватар пользователя dvolkind

Цитата:
вообще то задача с давлениями является верификационной, а далее необходимо определять распределения температуры в доль нормалей  и тут я понимаю невязкая постановка сосвем не подходит

Если стенка не адиабатная - то точно не подходит, т.к. переноса нет. Если адиабатная, то на больших М разница с вязкой постановкой по температуре стенки будет минимальной.

Кирилл
Аватар пользователя Кирилл

>Но чуть погодя "локально вылазят" немысленные значения давления и температуры и расчет падает.

 

Ударная волна влезает в сетку? Сколько ячеек по нормали к поверхности? Можете сетку показать? 

seyka
Аватар пользователя seyka

В прикрепленном проекте  представлен расчет, пытался его посчитать по следующей схеме PB решатель + Coupled + Pseudo Transient + High Order Term Relaxation. Расчет посчитался, но давления опять заоблачные((((

seyka
Аватар пользователя seyka

попробывал следующее сочетание настроек для невязкой постановки: DB + Implicit + Explicit Under-Relaxation Factor 0.1 + max Courant 1. И опять для у координаты, равной 243 мм давление на поверхности порядка  20 000 Па (избыточных), хотя по эксперименту должно стремится к небольшому разряжению даже (- 100 Па)

Кирилл
Аватар пользователя Кирилл

Версия у меня старовата. Можете скинуть сетку в формате msh или хотя бы картинку показать? Кстати, по поводу 2D постановки. В этом случае в точке торможения всегда будет не очень адекватное поле всего. Пробовали посчитать половинку тела с плоскостью симметрии?

Добавить комментарий

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии
Приложить файл

Максимальный размер файла: 800 МБ.
Допустимые типы файлов: txt doc docx xls xlsx pdf rar zip 7zip tar.