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【畢設(shè)奉獻(xiàn)】STAR-CCM+ 外流場(chǎng)計(jì)算通用教程

2023-06-15 21:13 作者:kerbinator  | 我要投稿

0.前言

本教程主要是面向非專業(yè)用戶想要了解 全機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)普遍特征(尤其是超音速,捕捉激波間斷的需要,這幾乎必須要體積網(wǎng)格,高階面元法只能部分模擬且觀察不了流場(chǎng))所寫(xiě),面向CFD零基礎(chǔ)但對(duì)飛機(jī)最基本概念有體會(huì)(如KSP飛機(jī))玩家。

對(duì)于想要了解真正的真實(shí)氣動(dòng)的玩家,這顯然遠(yuǎn)優(yōu)于KSP原版或者FAR的空氣動(dòng)力學(xué)的。

本文基于我的本科團(tuán)隊(duì)畢設(shè)副組長(zhǎng)經(jīng)驗(yàn)所寫(xiě),大后掠二段三角翼超音速飛機(jī)。

需要準(zhǔn)備的原材料:

Simcenter STAR-CCM+已安裝軟件一份,模型一個(gè),不小于8GB內(nèi)存和至少CPU還算可以的電腦一個(gè),不吃顯卡,筆記本也可以。

我使用的是Star-CCM+ Single Precision 2022.1 (17.02.007)

STAR-CCM+主要的優(yōu)點(diǎn)在于:支持自動(dòng)網(wǎng)格可以將全機(jī)網(wǎng)格劃分的手工成本幾乎減到?jīng)]有,以及有自帶的專家初始化和收斂加速器來(lái)加速收斂和防止發(fā)散。建模請(qǐng)使用CATIA V5,體積只有Solidworks的六分之一,但是性能(尤其是曲面性能)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于Solidworks。

為了方便理解,這里就不用飛行力學(xué)學(xué)術(shù)上的坐標(biāo)系了(直觀看略陰間,至少美式機(jī)體系是這樣,y軸向下,升力是負(fù)的),我這里的坐標(biāo)系是:X從機(jī)頭指向機(jī)尾,Z指向上,Y按照右手系確定,這樣有個(gè)優(yōu)點(diǎn),就是迎角可以直接與無(wú)側(cè)滑的流向矢量對(duì)應(yīng),升力就是正值。

轉(zhuǎn)換矩陣:

D=[cos(a)*cos(b),sin(b),sin(a)*cos(b)];//同時(shí)作為流向向量

C=[-cos(a)*sin(b),cos(b),-sin(a)*sin(b)];

L=[-sin(a),0,cos(a)]

1.基礎(chǔ)設(shè)定

打開(kāi)STAR-CCM+,建立文件,選擇"在本地主機(jī)上并行",核心數(shù)使用(N-2)。

注1:N是你的CPU核數(shù),留出兩個(gè)供系統(tǒng)和別的應(yīng)用維持其運(yùn)行就行了,不然太卡;STAR-CCM+會(huì)檢測(cè)你的CPU的物理核心數(shù)目,如果超出你的CPU物理核心數(shù)則會(huì)解除CPU關(guān)聯(lián)性并告訴你不要分配超過(guò)物理核心的數(shù)目)。

注2:在加載sim文件時(shí),如果TEMP文件夾為假硬盤(pán)(內(nèi)存盤(pán)放TEMP,或者還原卡系統(tǒng))會(huì)告訴你java.io.FileNotFoundException;但是這個(gè)無(wú)須擔(dān)心,不影響(但不可以將TEMP指向裝滿或者不存在的內(nèi)存盤(pán))。運(yùn)行sim文件會(huì)產(chǎn)生幾十MB的臨時(shí)文件。

先別急著導(dǎo)入模型:提前進(jìn)行物理連續(xù)體的設(shè)置,對(duì)于多個(gè)模型可以通用,節(jié)省設(shè)置步驟數(shù)。

連續(xù)體-新建-物理連續(xù)體,出現(xiàn)“物理1”,為灰色,重命名為air。

選擇模型,三維,定常,氣體,耦合流體,實(shí)際氣體,平衡空氣(耦合流體有利于超音速以及復(fù)雜流動(dòng)計(jì)算),之后物理連續(xù)體將會(huì)被點(diǎn)亮。之后選擇湍流,k-omega湍流(適用于全湍流計(jì)算,轉(zhuǎn)捩模型不必設(shè)置,似乎無(wú)法直接使用)。

設(shè)置最小壓力限制從1000Pa改為50Pa甚至10Pa(因?yàn)橛懈呖沼?jì)算的問(wèn)題,如30km處?kù)o壓就只有1200Pa,限制1000沒(méi)得算了),當(dāng)然這個(gè)高度應(yīng)該還不算是滑移流。然后(這一步我當(dāng)時(shí)沒(méi)做,雖說(shuō)影響不大。還好才1%阻力),STAR-CCM+的動(dòng)力粘度默認(rèn)是常值,需要在物理模型-材料-Air-屬性里面找到動(dòng)力粘度,手動(dòng)調(diào)成sutherland。

此步驟完成時(shí)sim文件大小約為數(shù)百KB。保存一次,比較方便使用。

注1:盡量不要將有粘性的模型改成無(wú)粘(反過(guò)來(lái)可以)。我實(shí)測(cè)將k-omega湍流中的湍流項(xiàng)目逐個(gè)去掉然后在viscous regime改成無(wú)粘性,但是TurbModel依然被載入,疑似無(wú)影響但并不能確定對(duì)性能到底有沒(méi)有隱性損耗。

注2:隱式非穩(wěn)態(tài)大概是每5步出一個(gè)很高的殘差尖峰(谷底的趨勢(shì)與正常類似,而且力收斂按步數(shù)也沒(méi)變快),對(duì)于未分離的外流場(chǎng)計(jì)算并無(wú)好處,而且很慢。定常就是OK的。

注3:會(huì)有自動(dòng)選擇的模型(湍流模型選擇的時(shí)候,有全y+壁面處理,SST(Mentor) k-omega模型,且會(huì)載入ke和kw兩個(gè)模型,屬正?,F(xiàn)象,搜索SST k-omega查原理便知,是基于壁面距離進(jìn)行插值組合的一個(gè)擬合函數(shù))。

2.導(dǎo)入模型

此時(shí)導(dǎo)入模型:3D-CAD模型,新建,進(jìn)入3D-CAD界面后開(kāi)始操作:注意,CAD轉(zhuǎn)幾何部件操作要一次性完成。實(shí)際上STAR-CCM+支持直接導(dǎo)入CATpart,也支持導(dǎo)入由CATIA等建模軟件導(dǎo)出的igs文件。

導(dǎo)入igs文件則CATpart里面未合并的幾何體就會(huì)變成每個(gè)幾何體一個(gè)面(如果只有零件幾何體那就是一個(gè)faces;但是似乎有比較大的精度損失,上面可能會(huì)出現(xiàn)凹坑什么的(0.1m/0.001m尺寸控制能明顯看出,使用CATpart疑似可以減輕此問(wèn)題。

而導(dǎo)入CATpart生成的曲面比較多(比如雙圓弧機(jī)翼草圖前緣圓角+多截面實(shí)體+實(shí)體后緣切角+鏡像,就會(huì)有GSMLoft兩塊+surface一塊+鏡像一整塊;鏡像在ccm里面是單塊曲面,但是被鏡像的特征組不是,STAR-CCM+的原則是一個(gè)操作一塊面,因此需要手動(dòng)按需組合形面,并重命名(如fuselage,mainwing等等)。當(dāng)然這個(gè)組合控制肯定效果比igs要好就是了,就是操作麻煩。)

導(dǎo)入模型后,需要生成幾何零件,默認(rèn)設(shè)置即可,實(shí)際上影響似乎不大。

此步驟完成時(shí)sim文件大小約為幾MB。

3.設(shè)置計(jì)算域與流體域

這里選擇長(zhǎng)方體計(jì)算域,優(yōu)點(diǎn)是設(shè)置方便。

幾何-部件-新建形狀部件-體,然后輸入X、Y、Z坐標(biāo)范圍即可生成。

設(shè)置計(jì)算域需要大概估計(jì)一下計(jì)算域的參數(shù),一般來(lái)說(shuō)亞音速各個(gè)方向都是數(shù)倍,Z和Y設(shè)置為一樣或者Z向尺寸設(shè)置為Y的60%即可。超音速可以在飛機(jī)前面縮短一些倍率,高超音速則可以進(jìn)一步減低側(cè)面的倍率(相對(duì)于飛機(jī)尺寸)。總之,超音速下保證最后出來(lái)的遠(yuǎn)場(chǎng)激波大概壓在后側(cè)面棱邊線附近即可,特殊的超音速計(jì)算域處理(如錐形計(jì)算域等)先不說(shuō)明。

設(shè)置完畢后,對(duì)計(jì)算域和上面的部件進(jìn)行減運(yùn)算操作,生成的部件重命名為fluid。之后選中減運(yùn)算生成的部件,將部件分配給區(qū)域。選項(xiàng)為“為每個(gè)部件表面生成一個(gè)邊界”,按需設(shè)置:

對(duì)于壁面,如果有分解的需要(如機(jī)身,主翼,鴨翼/尾翼等形面),按照導(dǎo)入模型處理時(shí)的結(jié)果設(shè)置多塊壁面就行。對(duì)于計(jì)算域邊界,重命名為FarField,設(shè)置為(六面)自由流,不用拆,也不用設(shè)置流體出入口。計(jì)算條件(壓力、溫度)按照所需高度依照ISA設(shè)置就可以。

迎角設(shè)置:?jiǎn)斡堑脑O(shè)置很簡(jiǎn)單,因?yàn)橐话銇?lái)說(shuō)對(duì)非戰(zhàn)斗機(jī)的運(yùn)輸類載具感興趣的就是對(duì)稱飛行(尤其是幾乎為對(duì)稱定直飛行的巡航)。

D=[cos(a),0,sin(a)],L=[-sin(a),0,cos(a)],完整版見(jiàn)上面的轉(zhuǎn)換矩陣。

我直接使用Dev-C++用printf輸出了,然后直接復(fù)制到對(duì)應(yīng)的壁面設(shè)置的Java宏命令里面。

4.自動(dòng)網(wǎng)格

重點(diǎn)。

需要按照以下方法設(shè)置,這個(gè)我摸索出來(lái)還算好:

基于切割體網(wǎng)格單元生成器(體積網(wǎng)格)和棱柱層網(wǎng)格生成器(邊界層網(wǎng)格)的網(wǎng)格控制為:(括號(hào)內(nèi)為相對(duì)基數(shù)的百分?jǐn)?shù)值)

基礎(chǔ)尺寸0.1m;對(duì)于物面,目標(biāo)表面尺寸0.1m(基數(shù)),最小尺寸0.002m(2)

曲率/圓點(diǎn)數(shù)為8(保證對(duì)機(jī)頭機(jī)尾尖點(diǎn)小圓角處理區(qū)域的物面網(wǎng)格反映外形精度,限制網(wǎng)格數(shù)量不至于太大,也包括后續(xù)的前緣圓角的大量加密網(wǎng)格),

最大網(wǎng)格單元尺寸限制為10m(10000.0)(可以看清激波面);對(duì)于Block.Block Surface(計(jì)算域邊界),目標(biāo)與最小尺寸均為10m(10000.0),以防止計(jì)算域邊界被細(xì)分浪費(fèi)網(wǎng)格數(shù);

體積增長(zhǎng)率在切斷尺寸0.1m下使用預(yù)設(shè)“中等”(小單元)和“慢”(大單元)[注:為了防止生成負(fù)體積網(wǎng)格],后網(wǎng)格優(yōu)化器兩個(gè)選項(xiàng)(優(yōu)化)均啟用。

關(guān)于棱柱層的注意事項(xiàng):

棱柱層的總厚度設(shè)置要小心,同樣防止生成負(fù)體積網(wǎng)格。對(duì)于有粘計(jì)算要按照等比數(shù)列的思想求棱柱層的總厚度。當(dāng)棱柱層數(shù)>5的時(shí)候近似公式可以為【1/(1-(1/k))-1】*100%,如對(duì)于延伸率2.0就是總厚度100%,尖前緣8層2.0是可以的。對(duì)于無(wú)粘計(jì)算的設(shè)置,采用2層棱柱層來(lái)過(guò)渡的時(shí)候統(tǒng)一采用棱柱層厚度75%(相對(duì)值),棱柱層延伸2,即可保證壁面附近體積網(wǎng)格精度足夠。

目前尚無(wú)法克服的最大問(wèn)題:

STAR-CCM+不支持各向異性加密,大曲率的小圓角是很容易出問(wèn)題的,對(duì)于前緣圓角化的雙圓弧機(jī)翼問(wèn)題尤其大。因?yàn)槲覀兿M氖乔熬墢臋C(jī)頭看過(guò)去在YZ方向只有Z方向加密,但是實(shí)際上自動(dòng)網(wǎng)格是按照各向同性生成的,因此Y方向也會(huì)加密,導(dǎo)致前緣網(wǎng)格數(shù)量多到離譜,尚無(wú)好的解決辦法。所以給出的建議是,單純?yōu)榱颂剿鞒羲贇鈩?dòng),機(jī)翼前緣可以不用圓角化,直接就是尖前緣,比較方便快速計(jì)算。

備注:當(dāng)然機(jī)頭建議用相切支持的封閉曲面+縫合曲面功能圓角化,因?yàn)闄C(jī)頭如為尖頭很容易在生成的網(wǎng)格中出現(xiàn)小范圍的物面精度問(wèn)題(頭部前幾個(gè)網(wǎng)格會(huì)變成一根很扭曲的尖劈)

5.求解器設(shè)置

在Part Meshes建立后,求解器即可開(kāi)始設(shè)置。

給出一個(gè)比較方便的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)大氣(ISA)計(jì)算器,在digitaldutch.com就有。當(dāng)然你也可以用KSP-RSS的大氣曲線或者按研究需要設(shè)置的條件(如KSP-RSS里面各個(gè)星球的大氣參數(shù))。

關(guān)于停止準(zhǔn)則:

stop file我不知道咋用的,刪了。這計(jì)算不慢的,對(duì)于未分離的常規(guī)較小攻角(個(gè)位數(shù)角度)巡航,可以設(shè)置一個(gè)200步避免超量跑計(jì)算。然后手工監(jiān)控。跨音速設(shè)置個(gè)330步左右(Mach 0.91-1.09)就可以。其他設(shè)置,參見(jiàn)7.后處理欄目。

6.計(jì)算

點(diǎn)那個(gè)“人在跑”的圖標(biāo)就可以了。

計(jì)算開(kāi)始的時(shí)候會(huì)先進(jìn)行網(wǎng)格序列法初始化,該系列步驟計(jì)算很粗糙,而且不會(huì)被包括在殘差圖里。目的主要是最開(kāi)始lv1就灌注了與邊界條件相同的流體,lv2-9給出一個(gè)寬松的粗結(jié)果方便收斂。實(shí)際上這么設(shè)置過(guò),物理連續(xù)體的初始條件就可以不用調(diào),很松的。

之后進(jìn)入正式計(jì)算,那就看收斂形狀。一般曲線會(huì)有光滑段和粗糙段的區(qū)別,光滑段就是從最開(kāi)始的殘差1逐漸掉到最低的殘差水平,因?yàn)槲词諗?,所以基本上就是向著收斂進(jìn)行的過(guò)程。之后粗糙段基本上就是水平的每一步都有明顯抖動(dòng)的鋸齒形曲線,圖線趨勢(shì)幾乎無(wú)長(zhǎng)線浮動(dòng),也就是收斂了。

注1:關(guān)于計(jì)算時(shí)操作

計(jì)算時(shí)大部分?jǐn)?shù)據(jù)實(shí)際上并未凍結(jié),都是可以改的,如修改條件會(huì)直接跳過(guò)網(wǎng)格序列法在已有基礎(chǔ)上算導(dǎo)致殘差回到1附近(因?yàn)檫吔绺浇环H绻l(fā)現(xiàn)計(jì)算條件設(shè)置錯(cuò)了,或者計(jì)算結(jié)束后想要開(kāi)始下一組,務(wù)必記得清除所有計(jì)算結(jié)果(勾選域)。計(jì)算的時(shí)候你做的改動(dòng)會(huì)在這一步完成的時(shí)候被輸入進(jìn)去。

注2:Mach 1.0附近收斂速率明顯減緩。建議Mach 1±0.10設(shè)置330步起步,其他200步足夠。

具體總結(jié)的收斂形狀,我這里以我做的超聲速巡航飛機(jī)為例:(Star-CCM+ Single Precision (17.02.007),其余不保證準(zhǔn)確性,有完整跨聲速段可供參考):

組1為Continuity,Energy,X-momentum(Xp);組2為Y-momentum(Yp),Z-momentum(Zp);組3為Sdr(Specific dissipation rate),Tke(Turbulent Kinetic Energy)

1.4-2.0:在單縮頸并收斂后明顯張開(kāi)并水平,步數(shù)約200,log RSD組1約在組2上方0.6

1.1:收斂形狀類似1.4和2.0,但是凸包個(gè)數(shù)很多,收斂略困難,可能會(huì)組1類似正弦震蕩而不完全收斂;log RSD組1和組2均偏大,且組1約在組2上方1.0。

1.05:殘差極難收斂,可能需要400步以上才會(huì)收斂,但是會(huì)收斂。log RSD組1和組2均偏大,且組1約在組2上方1.5。力可以收斂,且力收斂比較快(超音速力收斂都比較快)

1.0:殘差不收斂(log RSD組1可達(dá)0.0,組2也有-1.3左右),但是力能收斂,大概殘差穩(wěn)定在上述水平時(shí)力即收斂,為每步浮動(dòng)正負(fù)萬(wàn)分之一以內(nèi)(<10N量級(jí))。組1約在組2上方2.0。收斂約需270-330步。顯然,因?yàn)槌羲俸蛠喴羲贇饬鲙缀跏潜举|(zhì)區(qū)別,所以不收斂是正常的。

0.95:殘差很難收斂,需要350步以上,但是也會(huì)收斂。log RSD組1和組2收斂后較為正常。力可以收斂,且力收斂比較慢(極高亞音速力收斂偏慢)。

0.9-0.7:殘差較容易收斂,

0.7-0.3:高氣壓,縮頸后張開(kāi)少,且Yp更接近組1緊挨下方,Zp在Yp下方離組1更遠(yuǎn)處。對(duì)于所有的速度范圍,隨著氣壓升高到接近1atm,最終組1和2幾乎會(huì)變成一條線(>0.5atm時(shí))。

所有速度組3一般在100步左右就要收斂,且明顯收斂到組1和組2下方(組3也不屬于耦合流體求解器);超音速時(shí)收斂后極其穩(wěn)定,亞音速&高氣壓下浮動(dòng)大一點(diǎn)且無(wú)規(guī)律。

至于力的報(bào)告收斂曲線(見(jiàn)7.后處理),同樣的收斂殘差,超音速的力收斂的比亞音速更快,超音速在殘差完全收斂前力就會(huì)完全收斂。

7.后處理

后處理大致可以分為數(shù)據(jù)采集和流場(chǎng)觀測(cè)兩類。

前者是基于報(bào)告的,STAR-CCM+里面報(bào)告直接使用力或者力矩報(bào)告就可以了。系數(shù)建議把ref.Area和DynPres(q)等扔進(jìn)表格里面處理,就無(wú)需在生料中處理,以免弄錯(cuò),也更直觀。

新建報(bào)告,命名為Drag或者Lift,之后打開(kāi)之后在里面的零部件里面選擇你要研究的壁面部件(一般就選全部就可以,也就是整個(gè)飛機(jī)的所有形面)。然后對(duì)于力,需要設(shè)置方向(見(jiàn)前述“坐標(biāo)系”段落;對(duì)于力矩,設(shè)置軸的指向和原點(diǎn)。報(bào)告可以用于生成監(jiān)視器,而監(jiān)視器之后就可以用于制作迭代過(guò)程中力隨著迭代步數(shù)(在定常計(jì)算中)或物理時(shí)間(在隱式非穩(wěn)態(tài)計(jì)算中)變化的狀況,即我們關(guān)心的輸出量的變化趨勢(shì)(水平線就是收斂)。

后者是基于表面的,可以使用衍生部件,或者物面,進(jìn)行二維面或曲面表面云圖觀測(cè)。

新建標(biāo)量場(chǎng)景,然后準(zhǔn)備建立衍生部件。建立衍生部件這里采用“等值面”然后選取Position-Laboratory-選擇x或者y或者z(搜索pos就可以快速找到),之后建立的等值面會(huì)呈現(xiàn)深藍(lán)色(因?yàn)槟J(rèn)是“新的表面顯示器”)。之后找到標(biāo)量場(chǎng)景自帶的標(biāo)量1,將衍生部件設(shè)置為標(biāo)量1顯示部件即可。

另一種是,直接將物面設(shè)置為標(biāo)量1的顯示部件,則會(huì)得到物面云圖(壓力等;只有無(wú)粘才能觀測(cè)物面的速度,因?yàn)橛姓秤?jì)算中無(wú)滑移壁面處流體速度強(qiáng)制為0)。

8.結(jié)果判讀

這里給出一些我大概的結(jié)果判讀辦法吧,學(xué)術(shù)上不好說(shuō),但從流體實(shí)際出發(fā),是很好用的。

主要是流場(chǎng)觀測(cè)的,用來(lái)理解飛機(jī)設(shè)計(jì)意義上的全機(jī)流場(chǎng)特性,主要在于實(shí)用而非理論價(jià)值。

(1)激波

基本上超音速流場(chǎng)里用恒定Y或者恒定Z的切片看到十分銳利(只有一層方格過(guò)渡的壓力突增)的弓形或者直線邊緣那肯定就是激波。包括在翼面與機(jī)身交匯的前緣處附近的機(jī)身壓力云圖上也可以看到一道>形狀的銳利壓力增加邊線,這也是激波。包括Mach 0.9-0.95的時(shí)候你去看全機(jī)壁面壓力云圖看到一根明顯由藍(lán)綠變?yōu)辄S橙的線那也是 上表面氣流加速為超音速后通過(guò)激波在尾部回到亞音速產(chǎn)生的正激波線。

注1:超音速翼式(非乘波體)飛機(jī)的亞音速前緣(也就是Mach*sin(pi/2-Swept_Angle)<1,一般也就Mach 2.x及以下可以實(shí)現(xiàn))

注2:學(xué)術(shù)上一般鑒定激波看馬赫數(shù)突變,確實(shí)更準(zhǔn)確,但是其實(shí)你這么看也是可以的,甚至更方便,因?yàn)榭諝鈩?dòng)力學(xué)性能最終評(píng)判僅僅由全機(jī)表面(一般上和下)壓力分布決定,這樣對(duì)私下理解甚至更容易些,效應(yīng)也更直接(當(dāng)然壓力分布確實(shí)會(huì)受到其他因素影響)。

(2)流動(dòng)方向

這里其實(shí)不是很建議用矢量去做,因?yàn)槭噶客ǔ1容^接近于x+方向(尤其流動(dòng)未分離時(shí))。所以其實(shí)可以用標(biāo)量展示,不難理解,自己想象就看出來(lái)了。

去底下找到:工具-場(chǎng)函數(shù),右鍵,新建場(chǎng)函數(shù),將顯示名稱與實(shí)際函數(shù)名稱都改為FlowAngleXZ或者FlowAngleYZ,之后輸入以下公式即可:

縱向氣流偏角Velocity angle XZ = atan2($$Velocity[2], $$Velocity[0])*57.295779513-【set_AoA】(角度/deg)(set_AoA是你在指定流向向量的時(shí)候的數(shù)值,這里需要手工輸入)

已修正的橫向氣流內(nèi)外流動(dòng)角velocity angle YZ_Fix = atan2($$Velocity[1], $$Velocity[0])*57.295779513*$${Position}[1]/(abs($${Position}[1])+0.001) (角度/deg) (abs部分搓出符號(hào)函數(shù),+0.001防止無(wú)窮大出現(xiàn);57.3是弧度轉(zhuǎn)角度)

注:學(xué)術(shù)上一般不用這個(gè)。但是這樣表述對(duì)理解幫助是很大的,縱向氣流偏角實(shí)際上可以讓你很容易看出氣流經(jīng)過(guò)機(jī)翼后尾流的下洗程度,包括大后掠類三角翼構(gòu)型前緣的內(nèi)外流動(dòng)效應(yīng)、超聲速雙圓弧翼型的激波與膨脹波氣流折轉(zhuǎn)效應(yīng)等,也能很容易分析出來(lái)。

(3)壁面Y+

檢測(cè)網(wǎng)格生成效果的重要指標(biāo)。關(guān)于Y+實(shí)際上是邊界層無(wú)量綱化的一個(gè)距離參數(shù),而u+是邊界層無(wú)量綱化的速度參數(shù)。使用Wall Y+場(chǎng)函數(shù)可以查看,但壁面y+對(duì)于流場(chǎng)切片是無(wú)效的,只有壁面的表面直接在標(biāo)量場(chǎng)景中設(shè)置為標(biāo)量1的顯示部件才可以顯示??梢源蟾趴纯矗烙?jì)數(shù)量級(jí)即可。

后記

終于能做全機(jī)全域氣動(dòng)了,我的確非常高興。

以前確實(shí)基本上就是KSP里面玩一玩,飛行力學(xué)或者說(shuō)啟蒙感受可以,但是如果直接要于現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)中使用,那還是肯定不行的。

至于FAR,我只能說(shuō),這空氣動(dòng)力根本就不真實(shí),比如我捏了和CFD基本相同的上述飛機(jī),但是在24km才能達(dá)到和CFD有粘17km相近的升阻比。波阻估計(jì)嚴(yán)重超標(biāo)(CD0~205%,Mach 1.8),明顯亞音速性能?chē)?yán)重偏高而超音速性能?chē)?yán)重偏低。更何況KSP里面的飛機(jī),基本上空天用途都是幾乎全程在超音速飛行。

對(duì)于激波估測(cè)的不準(zhǔn)確性以及積木式建造的不靈活性使得KSP在航空氣動(dòng)方面幾乎無(wú)任何除了啟蒙之外的意義,也包括FAR——可以不必認(rèn)為FAR是真實(shí)氣動(dòng)了,性能不達(dá)標(biāo),這只是修正后的模塊化氣動(dòng),且FAR無(wú)翼型概念等。

另:

今天,特別寫(xiě)下此文,并祝賀本屆本團(tuán)隊(duì)畢設(shè)圓滿完成!

【畢設(shè)奉獻(xiàn)】STAR-CCM+ 外流場(chǎng)計(jì)算通用教程的評(píng)論 (共 條)

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