In diesem neuen Beitrag zur numerischen Strömungsmechanik (CFD) werden wir die äußere Aerodynamik eines NACA 0012-Profils simulieren. Für diese Studie werden wir ebenfalls Acusolve mit den CFD-Präprozessoren Hypermesh und Hyperworks verwenden. In diesem Bereich der CFD-Studien verfügt Acusolve über eine besonders umfangreiche Dokumentation und Validierung.
Die Geometrie des Profils und viele andere experimentelle Daten können leicht in der Bibliographie gefunden werden. Die Studie geht in diesem Fall von einem Netz aus, das zuvor mit Ansys Fluent erstellt wurde und das auf dem in Hypermesh importierten Bild zu sehen ist.
Alle Schritte vom Importieren des Netzes bis zum Erzielen der Ergebnisse sind in einem Tutorial beschrieben, das Sie in unserem Download-Bereich finden.
Vorverarbeitung mit Hyperworks CFD und Hypermesh für Aerodynamik
Für diese Art von Problem, bei dem wir von einem in einer anderen Software erstellten Netz ausgehen, schlagen wir zwei verschiedene Lösungen vor. Die erste folgt dem Ansatz der vorangegangenen Tutorials und basiert auf der ausschließlichen Verwendung von Hyperworks CFD ausgehend von der Geometrie zur Erstellung des Modells. Die zweite und empfehlenswertere Lösung ist die Verwendung von Hypermesh, um direkt mit dem bereitgestellten Netz zu arbeiten. Die am Ende des Beitrags gezeigten Ergebnisse entsprechen der zweiten Methode. In jedem Fall muss der Bereich in der Nähe des Schaufelblatts mit sehr feinen Elementen vernetzt werden, um die Phänomene, die bei dieser Art von Strömung auftreten, gut zu erfassen.
Das folgende Bild zeigt das bereits in Hyperworks CFD erstellte Modell zusammen mit der Zusammenfassung der Netzeigenschaften.
CFD Meshing Profil
Die Acusolve-Simulation arbeitet mit den kompressiblen Strömungsgleichungen und liefert alle Ergebnisse, die für diese Art von Studie von Interesse sind. Die folgenden Bilder zeigen die Druckprofile und die Machzahl, nachdem die Software 1000 Iterationen durchgeführt hat. Im Allgemeinen sind bei dieser Art von aerodynamischer Analyse mehrere Iterationen erforderlich, um eine eindeutige Konvergenz der numerischen Ergebnisse zu erreichen, die von Interesse sind.
Schließlich zeigt das Tutorial eine Studie der Auftriebs- und Widerstandsbeiwerte des Profils mit Hilfe des in der Acusolve-Software enthaltenen Tools “AcuLiftDrag”. Zur Durchführung der Berechnung werden Simulationsergebnisse bereitgestellt. Diese werden mit experimentellen Ergebnissen verglichen und zeigen in beiden Fällen relative Fehler von weniger als 4 %.
