. Влияние изменения модельных коэффициентов модели турбулентности k-Ω SST Ментера на параметры обтекания аэродинамического профиля
Аннотация
Представленные в статье исследования относятся к области аэродинамики летательных аппаратов, они направлены на улучшение точности моделирования отрывных течений
с использованием RANS-модели турбулентности. Для проведения исследований использован метод математического моделирования с применением пакета прикладных программ
вычислительной гидрогазодинамики.
По результатам численного моделирования проведена оценка влияния уменьшения константы a1RANS-модели турбулентности (k-ω SST Ментера) на параметры обтекания
авиационного профиля NACA 0012.
Исследуемое течение принято несжимаемым, трехмерным, число Рейнольдса Re =3.106, диапазон исследуемых углов атаки = 0…15. Использована гексагональная сеточная модель, пограничный слой выполнен из условия ограничения безразмерного расстояния до стенки Y+ < 3.
Для контроля качества сеточной модели подтверждена независимость решения от размерности сетки: исследована сходимость действующей на профиль подъемной силы
при систематическом уменьшении размера элемента.
Валидация течения в пограничном слое проведена посредством сравнения расчетного безразмерного профиля скорости с эмпирической «функцией стенки».
Для оценки влияния значения константы a1 на параметры обтекания проведено сравнение распределения коэффициента давления по поверхности профиля для различных
значений a1.
Для значения угла атаки = 15 дополнительно представлены результаты моделирования с использованием модели турбулентности DES (LES/ k-ω SST Ментера), полученные
с использованием суперкомпьютера «Торнадо», ЮУрГУ.
Полученные результаты подтвердили улучшение результатов моделирования при уменьшении значения коэффициента a1 на 30 % для углов атаки не более = 15, что не согласуется с результатами, представленными ранее в публикациях других авторов, прогнозирующих улучшение результатов до = 30. Увеличение значения коэффициента a1
на 30 % при = 15 улучшает результаты моделирования незначительно
с использованием RANS-модели турбулентности. Для проведения исследований использован метод математического моделирования с применением пакета прикладных программ
вычислительной гидрогазодинамики.
По результатам численного моделирования проведена оценка влияния уменьшения константы a1RANS-модели турбулентности (k-ω SST Ментера) на параметры обтекания
авиационного профиля NACA 0012.
Исследуемое течение принято несжимаемым, трехмерным, число Рейнольдса Re =3.106, диапазон исследуемых углов атаки = 0…15. Использована гексагональная сеточная модель, пограничный слой выполнен из условия ограничения безразмерного расстояния до стенки Y+ < 3.
Для контроля качества сеточной модели подтверждена независимость решения от размерности сетки: исследована сходимость действующей на профиль подъемной силы
при систематическом уменьшении размера элемента.
Валидация течения в пограничном слое проведена посредством сравнения расчетного безразмерного профиля скорости с эмпирической «функцией стенки».
Для оценки влияния значения константы a1 на параметры обтекания проведено сравнение распределения коэффициента давления по поверхности профиля для различных
значений a1.
Для значения угла атаки = 15 дополнительно представлены результаты моделирования с использованием модели турбулентности DES (LES/ k-ω SST Ментера), полученные
с использованием суперкомпьютера «Торнадо», ЮУрГУ.
Полученные результаты подтвердили улучшение результатов моделирования при уменьшении значения коэффициента a1 на 30 % для углов атаки не более = 15, что не согласуется с результатами, представленными ранее в публикациях других авторов, прогнозирующих улучшение результатов до = 30. Увеличение значения коэффициента a1
на 30 % при = 15 улучшает результаты моделирования незначительно
Ключевые слова
турбулентное течение, k-ω SST Ментера, DES, NACA 0012
Полный текст:
PDFСсылки
- На текущий момент ссылки отсутствуют.