Obliczeniowa dynamika płynów badająca rozpad wiru dla skrzydła delta przy wysokim kącie natarcia

Oryginalny tytuł:

Computational Fluid Dynamics Investigation of Vortex Breakdown for a Delta Wing at High Angle of Attack

Zawartość książki:

Korzystając z dostępnego na rynku solwera pola przepływu FLUENT 3-D, zbadano rozpad wirów nad skrzydłem delta przy wysokim kącie natarcia ( ) w ramach przygotowań do badania aktywnej kontroli rozpadu wirów za pomocą stałego nadmuchu wzdłużnego.

Płaskie półskrzydło w kształcie delty z ostrą krawędzią natarcia i kątem natarcia 60 stopni zostało zamodelowane przy = 18 stopniach w tunelu aerodynamicznym przy prędkości Macha 0,04 i liczbie Reynoldsa 3,4 x 10,5. Wygenerowano hybrydową (połączenie strukturalnej i niestrukturalnej) siatkę numeryczną, aby pomieścić porty nadmuchu na powierzchni skrzydła.

Wyniki dla przypadków bez nadmuchu i z nadmuchem wzdłuż rdzenia obejmowały porównanie różnych modeli turbulencji do przewidywania zarówno fizyki pola przepływu, jak i ilościowej charakterystyki przepływu. Modele turbulencji FLUENT obejmowały Spalart-Allmaras (S-A), Renormalization Group k-, Reynolds Stress (RSM) i Large Eddy Simulation (LES), a także porównanie z modelami laminarnymi i nielepkimi. Zbadano również niezależność siatki, a rozwiązania porównano z wynikami eksperymentalnymi i przewidywaniami teoretycznymi.

Wyniki tych badań pokazują, że z wyjątkiem modelu LES, dla którego siatka obliczeniowa była niewystarczająco dopracowana i który nie był szeroko badany, żaden z powyższych modeli turbulencji, zaimplementowany z daną siatką numeryczną, nie wygenerował rozwiązania, które byłoby odpowiednio porównywalne z danymi eksperymentalnymi. Znalezienie odpowiedniej kombinacji siatki numerycznej i modelu turbulencji wymaga znacznie więcej pracy".