Все ответы об инженерном анализе

Перед началом работы настоятельно рекомендуем ознакомиться с правилами форума.

Нестационарная аэродинамика.

33ee33
Аватар пользователя 33ee33

Здравствуйте.

Произвожу расчет аэродинамических характеристик тела в нестационарном режиме. Скорость потока задана пользовательской функцией (User functions) и зависит от времени. Скорость изменяется в диапазоне чисел Маха 0 - 4, т.е. тело проходит три режима течения: дозвуковой, трансзвуковой и сверхзвуковой.

Подскажите пожалуйста, как в CFX корректно задать начальные и граничные условия, чтобы за один раз пройти все эти три режима. Вопрос возник после того, как я уже несколько раз пытался провести данный расчет, но при числе Маха = 1 вылетала либо ошибка либо появлялись нефизичные параметры газа.

metalist93
Аватар пользователя metalist93

1) сложно представить такую задачу где это все нужно считать в одном расчете (можете подсказать хоть какая область применения - это что бы появилось представление как помочь).

2) лучше сразу  out файл скидывайте с ошибками.

3) я бы разбил задачу на несолько этапов: 

  • 0-0,3 М
  • Начальные условия с предыдущего расчета 0,3-0,85 М
  • Начальные условия с предыдущего расчета 0,85-1,5 М
  • Начальные условия с предыдущего расчета/мб еще хим реакции включить 1,5-4М

Сложность в том что для каждого режима нужна своя адаптация по подшагам времени time step. 

Анализируя специфику ваших вопросов на форуме, у вас торможение КА в плотных слоях. В таком случае еще нужно менять свойства/параметры среды по протяжению траектории. Учитывая вертикальную составляющу копоненты сокрости и АХ как у "утюга", задача растягивается на длительный промежуток времени. А если не зная поведения КА, можна включить 6DOF решатель.   

Убедил? 

PS: сорри за вольность фантазии 

33ee33
Аватар пользователя 33ee33

Спасибо за Ваш ответ. Действительно моделлируется полет летательного аппарата. Только это не спуск, а подъем. Изменение параметров атмосферы задаю путем изменение статической температуры и давления в зависимости от времени с поммощью той же  (все баллистические параметры известны). Пытаюсь просчитать температуру обшивки аппарата по времени. Изначально пытался все посчитать за один заход, задавая параметры на входе с помощью функиции "mixed", но ничего не получилось. Поэтому пришлось разбить ее на два режима: "subsonic" и "supersonic". Вопрос возник потому, что хотелось бы решать такие задачи одним "махом". Но я так понимаю, что в ANSYS'е такое сделать невозможно?

imnull
Аватар пользователя imnull

"Пытаюсь просчитать температуру обшивки аппарата по времени." кто ж вам такие задачи то ставит... ))))

вы хоть представляете масштаб на который замахиваетесь?

хотя ради цветной картинки - наверное сойдёт и такая постановка .. )))

33ee33
Аватар пользователя 33ee33

imnull, если у Вас есть опыт по проведению данной задачи, либо есть какие-либо рекомендации, то готов выслушать)) 

imnull
Аватар пользователя imnull

форум читайте..  вопросы правильные задавайте .. ))

сразу сакжу - если экспериментальных данных нет, то даже не беспокойтесь..

dvolkind
Аватар пользователя dvolkind

Здравствуйте!

Возможно, я в итоге ничего дельного не посоветую, но у меня уточняющий вопрос - какие именно аэродинамические характеристики необходимо определять в нестационаре?

33ee33
Аватар пользователя 33ee33

Я вообще счиаю прогрев стенки, а АДХ являются сопутствующими результатами. Но более всего интересует сила лобового сопротивления.

dvolkind
Аватар пользователя dvolkind

Тогда нужно разбить задачу на две - нестационарная теплопроводность + серия стационарных расчётов аэродинамики с передачей тепловых потоков на стенке в задачу теплопроводности и температур в задачу аэродинамики. Для этого нужно немного попрограммировать. Мы такую фигню делали для расчёта нагревательной печи, где тоже сильно отличаются шаги по времени в газе и в металле. А считать "в лоб" в вашем случае - занятие совсем неблагодарное.

imnull
Аватар пользователя imnull

FSI (CFX + Mechanical (transient thermal)) тоже прокатит.. но Нусельта такой подход не учитывает - а он как раз на сверхзвуках все и усложняет, статические P и Т уменьшаются. Лучше считать несколько CFX стационаров (дискретно так сказать, оно и легче будет).. ну и потом ручкми графики температуры апроксимировать. но повторюсь - эксперимент нужен чтоб отвалидироваться.. = если нету эксперимента, нету и предмету разговору.

 

33ee33
Аватар пользователя 33ee33

Господа, спасибо за ваши ответы. Теперь я понимаю, что это намного сложнее задача, чем я ее себе изначально подставлял.

Мы провели предварительный расчет численым методом и сравнили его с аналитическим, который основывается на эмпирические закономерности. Качественно результаты совпадают (сравнивались в первую очередь коэффициенты теплоотдачи), но вот количествено имеют - серьезное расхождение. CFX дает заниженный результат, как коэфф. теплоотдачи так и температуры погранслоя. Пытаемся объяснить это тем, что формулы описывают идеальные случаи (стенка считается теплоизолированой), что в реальности не так. Поэтому возникает дилема: верить ANSYS'у либо проверенным годами формулам из книг. И при расчете температуры конструкции в thermal'е брать исходные данные из CFX либо те, которые посчитали на бумаге?

И еще один сопутствующий вопрос: правильно я понимаю, что при расчете АДХ на трансзвуке, в inlet необходимо выбирать функцию mixed, или для каких случаях ее (mixed) вообще применять?

Добавить комментарий

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии
Приложить файл

Максимальный размер файла: 999 МБ.
Допустимые типы файлов: txt doc docx xls xlsx pdf rar zip 7zip tar.