Перед началом работы настоятельно рекомендуем ознакомиться с правилами форума.

Аэродинамический расчёт ракеты

Gavaec
Аватар пользователя Gavaec

Добрый день, уважаемые форумчане. Есть задача, которая в принципе сводится к типовой. Летит некий объект (ракета, пуля, шарик), нужно посчитать его аэродинамические характеристики. Задаю это как скорость на входе в область 95 м/с с углом атаки 5 градусов(velocity-inlet). В результате получается некая картина с отрицательными давлениями. Я так понимаю, что в этом месте происходит отрыв потока. Необходимо получить коэффициент лобового сопротивления и по возможности понять как избавиться от этих отрицательных давлений. Пробовал различные виды задания турбулентного течения (k-epsilon, k-omega) с разными опциями, пробовал и расчёт полной модели в 3D, и упрощенной в 2D -  результат принципиально не отличается. Только коэффициент лоб.сопр. скачет в каких-то неадекватных цифрах: и минусовой и до 150-200. Заранее спасибо. Прикладываю картинки из 2d

ВложениеРазмер
Иконка изображения 1.jpg73.36 КБ
Иконка изображения 2.jpg25.42 КБ
Иконка изображения 3.jpg5.72 КБ
Иконка изображения 4.jpg90.56 КБ
Иконка изображения 5.jpg26.81 КБ
Иконка изображения 6.jpg4.95 КБ
sbogdanec
Аватар пользователя sbogdanec

Добрый день.
Отрицательные давления связаны с тем, что скорее всего в посте вы отображаете величины избыточного давления (не абсолютного), которое откладывается от рабочего (Operating pressure. И если вы не считаете ракету в вакууме, то Pop не равно нулю).
И картины распределения достаточно логичные. В областях торможения потока, статическое давление повышается выше рабочего. А в областях ускорения (а не отрыва) статическое давление понижается ниже рабочего. Абсолютное давление в таких областях не отрицательное, оно ниже чем рабочее (Operating Pressure).

По поводу скачков величин сопротивления, необходимо смотреть сходимость и модель.

dvolkind
Аватар пользователя dvolkind

и расчетная область должна на дозвуке быть по 30 хорд примерно во все стороны.

Gavaec
Аватар пользователя Gavaec

С давлением разобрался, спасибо. Область увеличил. Прикладываю проект в 2D, пытался посчитать там коэффициент как просто добавлением монитора Drag, так и другим вариантом, который нашел в инете - сделав пользовательскую функцию wall sheer stress/p - всё равно, значения коэффициента выходят неадекватные. Заранее спасибо.

sbogdanec
Аватар пользователя sbogdanec

Для достижения сходимости советуется использовать
1) Схему сопряжения давления-скорости Coupled
2) Псевднестационарную постановку 
И будет вам счастье.

Gavaec
Аватар пользователя Gavaec

Что-то всё равно не вышло(

sbogdanec
Аватар пользователя sbogdanec

Проведите гибридную инициализацию, а потом запускайте расчет в псевдонестационарной постановке.

Gavaec
Аватар пользователя Gavaec

Не, сойтись-то всё хорошо сходится, я скорее имею в виду, что это за значение коэффициента такое -0,0012? По логике должно быть что-то в районе 0,3-0,4. Вопрос скорее в том, что сделать, чтобы получить значния коэффициентов, близкие к адекватным.

sbogdanec
Аватар пользователя sbogdanec

Вам необходимо следить за направлением силы (Force Vector), которое вы указываете при настройке отчетов Drag и Lift. Необходимо чтобы задаваемое направление совпадало с положительным направлением действующей силы (для Drag это вправо, то есть (1;0), для Lift вверх (0;1)). Также указывайте ВСЕ поверхности ракеты.
На входе вы задали течение под углом 5 градусов вниз. Поэтому ваша подъемная сила отрицательна.
 

dvolkind
Аватар пользователя dvolkind

Цитата:
Проведите гибридную инициализацию, а потом запускайте расчет в псевдонестационарной постановке.

Для внешних течений лучше стандартная, потом FMG. Гибридная для каналов хорошо канает.

Gavaec
Аватар пользователя Gavaec

Попробовал другую гибридизацию - принципиально не отличается. да, всё хорошо сходится, да, картина распределения давлений и скоростей правильная, даже сами данные правдиво выглядят. И за направлением силы следил. Но никак нормального адекватного коэффициента лобового сопротивления не получается. Я даже попробовал еще более стандартную задачу - с шариком диаметром 4,5мм с известным коэффициентом Сх, полученным экспериментально (для 100м/с Сх=0,46). Но все различные метода даже рядом к этой цифре не приблизили. Просто, это же один из важнейших коэффициентов для расчёта и непонятно, почему во флюенте возникают такие сложности с его вычислением. Или я что-то не так понимаю. Я просто хочу получить значение, которое будет похоже на правду.

Добавить комментарий

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии
Приложить файл

Максимальный размер файла: 128 МБ.
Допустимые типы файлов: txt doc docx xls xlsx pdf rar zip 7zip tar.