Το OpenFOAM είναι ένα ευρέως χρησιμοποιούμενο εργαλείο υπολογιστικής δυναμικής ρευστού ανοικτού κώδικα (CFD) που επιτρέπει στους μηχανικούς και τους ερευνητές να αναλύουν αεροδυναμικές δυνάμεις στα αεροστεγή. Αυτό το άρθρο παρέχει μια επισκόπηση της διαδικασίας, από τη δημιουργία προσομοιώσεων μέχρι την ανάλυση των αποτελεσμάτων για τις δυνάμεις ανύψωσης και σύρσιμο.

⁇ της Εξομοίωσης

Το πρώτο βήμα περιλαμβάνει την προετοιμασία της γεωμετρίας του αερόπετρα και τη δημιουργία ενός υπολογιστικού πλέγματος. OpenFOAM χρησιμοποιεί μπλοκMesh ή snappyHexMesh για την παραγωγή ματιών. Η σωστή ποιότητα ματιών είναι απαραίτητη για ακριβή αποτελέσματα, ειδικά γύρω από την επιφάνεια του αερόπετρα όπου οι κλίσεις ροής είναι υψηλές.

Στη συνέχεια, να ορίσετε τις συνθήκες ορίου, συμπεριλαμβανομένης της ταχύτητας εισόδου, της πίεσης εξόδου, και των συνθηκών τοίχων για την επιφάνεια του αεραγωγού. Επιλέγοντας κατάλληλα μοντέλα αναταράξεων, όπως το k-omega SST, είναι ζωτικής σημασίας για την ακριβή σύλληψη της συμπεριφοράς ροής.

Εκτέλεση της Εξομοίωσης

Με την πλήρη ρύθμιση, η προσομοίωση μπορεί να εκτελεστεί χρησιμοποιώντας λύτες OpenFOAM όπως απλόFoam για ανάλυση σταθερής κατάστασης. Τα υπολείμματα παρακολούθησης εξασφαλίζουν ότι η λύση συγκλίνει. Είναι σημαντικό να επαληθεύεται ότι η ροή φτάνει σε σταθερή κατάσταση πριν προχωρήσει στην ανάλυση.

Ανάλυση των Δυνάμεων Ανύψωσης και Δράγγων

Η μεταεπεξεργασία περιλαμβάνει την εξαγωγή δεδομένων δύναμης από τα αποτελέσματα της προσομοίωσης. Το δείγμα ή η δύναμη του OpenFOAM Coeffs κοινής ωφέλειας μπορεί να υπολογίσει τους συντελεστές ανύψωσης και σύρσεως με βάση την πίεση και τις κατανομές στρες στην επιφάνεια του αερόπεδου.

Οι συντελεστές αυτοί ομαλοποιούνται από τη δυναμική πίεση και την περιοχή αναφοράς, επιτρέποντας τη σύγκριση σε διαφορετικές συνθήκες ροής και τις γεωμετρίες αεραγωγών.

Βασικές σκέψεις

  • Διασφάλιση της ανεξαρτησίας των ματιών με διύλιση των ματιών μέχρι να σταθεροποιηθούν τα αποτελέσματα.
  • Επιλέξτε κατάλληλα μοντέλα αναταράξεων για το καθεστώς ροής.
  • Επικύρωση αποτελεσμάτων προσομοίωσης με πειραματικά δεδομένα όταν είναι διαθέσιμα.
  • Χρησιμοποιήστε τις κατάλληλες συνθήκες ορίου για να αναπαραγάγετε σενάρια πραγματικού κόσμου.