Blog

Milyen áramlási kép alakul ki az X-szárnyú vadászgép szárnyának környezetében?

A mai napon a két nappal ezelőtti blogbejegyzésben is használt GrabCAD-es modellt használom.

 

X-szárnyú CAD modellje

 

Az előző képen látható X-szárnyú vadászrepülőgép szárnya környezetében kialakuló áramlási képre vagyok kíváncsi csak, így FloEFD-ben készítettem egy szimulációt, ami beállításaiban hasonlított a Star Wars hét első napi blogjában találhatóhoz.

Hasonlóságok az első napi szimulációval:

  • a szimuláció egy külső teres szimuláció volt, ami az automatikus áramlási tér létrehozásához volt szüksége,
  • az áramló közeg levegő, a beépített anyagtárból választottam ki,
  • minden fal ideálisan sima.

Különbségek:

  • a szimuláció időfüggő volt és 1 másodpercig tartott,
  • a levegő 20 m/s-os sebességgel lépett be az áramlási térbe.

Ezek a különbségek a következő képen láthatók.

 

 

Következő különbség (amit akkora különbség, hogy nem akartam beleírni a felsorolásba), a szimulációhoz 2D-s áramlási teret használok. Ehhez az áramlási tér (Computational Domain) parancsba kellet belépnem, ahol egyetlen egy ikonnal és a hozzá tartozó három síkkal és azok méreteivel tudtam automatikusan létrehozni az áramlási teret (ami a szürke négyszög az X-szárnyú mellett).

 

 

Ezt követően határréteg hálót definiáltam és a beépített hálósűrítő eszközök segítségével a szárny környezetét és a mögötte lévő teret is sűrítettem

 

 

Hálózás után beállítottam, hogy az időfüggő szimulációm 1 másodpercig tartson és a sebességeket minden köztes időpillanatban lementettem a Tranziens Explorer segítségével. Erre azért volt szükség, hogy ne csak az utolsó időlépést, hanem az összes időlépést ki tudjam értékelni. Csak a sebességek mentése azért volt hasznos számomra, mert így a kevesebb helyet foglalt a szimuláció az SSD-men (az utolsó időlépésre minden áramlástani paramétert mentett a FloEFD).

 

 

Ezt követően lefuttattam a szimulációkat és a vadászgép környezetében létrehoztam a következő képen látható lekérdezéseket. Elsőnek az egész áramlási teret leszűkítve néztem meg a sebességeket.

 

 

Ezt követően a szárnyak környezetére ránagyítottam és bekapcsoltam az áramvonalakat.

 

 

Ezek után ránagyítottam az alsó szárnyra, ahol a következő áramkép alakult ki.

 

Miután ezek az eredmények megvoltak, a Tranziens Explorer segítségével le tudom játszani az időfüggő szimulációmat minden vizsgált időlépésre. A hálózás és a post-processzálás a következő videón látható:

 

 

Ezek után létrehoztam két új szimulációt, amiben ugyan ezt számoltam ki. Mind a két szimuláció ennek a másolata volt, az egyikben kikapcsoltam az időfüggést és állandósult állapotot futtattam le, míg a másiknál ez az állandósult állapotot definiáltam kezdeti feltételnek. (Az első szimulációban 0 másodpercnél a kezdeti érték 0 m/s áramlási sebesség és 1 atm nyomás volt a tér minden egyes pontján.)

A különbségek kiértékeléséhez a következő pontokat fogom vizsgálni:

 

 

A két szimuláció áramlási képe a következő videón látható:

 

 

A szimuláció kiértékeléséhez a beépített összehasonlító eszközt használtam, amivel kimentettem az előző ábrán látható pontokon mért sebességeket.

 

 

Ezt követően a vizsgált pontok közül kiválasztottam a 8-ast és a 14-est, ahol a következő ábrán látható áramlási sebességek alakultak ki.

 

 

Az diagramról azt állapítottam meg, hogy a 8-as pont esetén állandósult estből indítva a szimulációt előbb elérte egy fix értéket. A 14-es pont esetén állandósult esetből indítva közel állandó értékkel indult a szimuláció, majd az állandósult állapotból kimozdult és beállt egy szinuszra hasonlító függvényre kb. 6,5 m/s középértékkel. Kb. ugyanerre az értékre áll be a másik eset is ahol álló levegőt fújtam meg.

A szárny kilépő élén fellépő fluktuációt (mint ami a 14-es pontnál is látható) a Kármán-féle örvénysorral lehet magyarázni.

 

 

 

Hivatkozások és források:

Hogyan készítsünk renderelt képet X-szárnyú vadászgépről: https://blog.eplm.hu/keyshot-9-hogyan-keszitsunk-renderelt-kepet-x-szarnyu-vadaszgepekrol/

Milyen áramlási kép alakulhatott ki a Birodalmi Lépegető környezetében: https://blog.eplm.hu/milyen-aramlasi-kep-alakulhatott-ki-a-birodalmi-lepegeto-kornyezeteben/

Kármán-féle örvénysor: https://hu.wikipedia.org/wiki/K%C3%A1rm%C3%A1n-f%C3%A9le_%C3%B6rv%C3%A9nysor

X-szárnyú vadászgép: https://grabcad.com/library/nave-star-wars-2

Új hozzászólások

    Archívum