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NASA-TrapWing-Config1高升力标模第一轮计算结果

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发表于 2012-8-10 15:55:04 | 显示全部楼层 |阅读模式

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单位-网格密度-迭代步数 Alpha        CL                        CD                        Cm
SKLA-CG-050000steps   13       2.016603             0.3258261            -0.4632183
SKLA-CG-100000steps   13       2.032511             0.3296754            -0.4708202   
SKLA-CG-110000steps   13       2.033000             0.3297700            -0.4710500
SKLA-CG-120000steps   13       2.033300             0.3298100            -0.4712700
SKLA-CG-130000steps   13       2.033500             0.3298300            -0.4714500
SKLA-CG-140000steps   13       2.033700             0.3298400            -0.4716100
SKLA-CG-150000steps   13       2.033798             0.3298448            -0.4718500   

FAI-CG-05000steps        13       2.033000             0.3325300            -0.4729800   
FAI-CG-10000steps        13       2.035200             0.3330200            -0.4735800   

FAI-MG-05000steps        13       2.034700             0.3315800            -0.4716300
FAI-MG-08295steps        13       2.033500             0.3315800            -0.4712800   

ARI-CG-1000steps          13      2.006700              0.3311100            -0.4520200
ARI-CG-2000steps          13      2.034700              0.3392000            -0.4655400
ARI-CG-3000steps          13      2.030800              0.3360600            -0.4628000
ARI-CG-4000steps          13      2.028600              0.3323100            -0.4593400
ARI-CG-5000steps          13      2.032400              0.3387700            -0.4653700
ARI-CG-mean                  13      2.030                    0.335                    -0.462

ARI-MG-1000steps          13      2.044700              0.3387500            -0.4700500
ARI-MG-2000steps          13      2.059200              0.3418400            -0.4777800
ARI-MG-3000steps          13      2.059600              0.3425400            -0.4814000
ARI-MG-4000steps          13      2.059200              0.3421300            -0.4806200
ARI-MG-5000steps          13      2.054100              0.3387500            -0.4779400
ARI-MG-6000steps          13      2.067800              0.3450900            -0.4820700
ARI-MG-mean                  13      2.062                    0.342                    -0.480

ARI-FG-1000steps          13       2.041800             0.3316700             -0.4686000
ARI-FG-2000steps          13       2.056800             0.3331500             -0.4753500
ARI-FG-3000steps          13       2.061500             0.3359700             -0.4777700
ARI-FG-4000steps          13       2.065800             0.3371500             -0.4782300
ARI-FG-5000steps          13       2.057600             0.3342900             -0.4782000
ARI-FG-mean                  13       2.061                   0.335                     -0.478

Exp. by J. Hannon           13       2.042                   0.335                    -0.500
                                              (+-0.028)             (+-0.008)                (+-0.014)

DLR-CG-8047steps        13       2.034408             0.3301655            -0.4909021
DLR-CG-8047steps Converged Results

DLR-MG-3000steps        13       2.034069             0.3295222            -0.4899739
DLR-MG-5000steps        13       2.034600             0.3294300            -0.4901500
DLR-MG-6000steps        13       2.034618             0.3294081            -0.4900881
DLR-MG-6000steps Allmost Converged Results

Boeing-MG-Y                  13       2.019                   0.325                    -0.504


其中:
1、SKLA代表在FTP上称作TrapWing-Config1-StructureGrid-CARDC-ICEMCFD的那套第一轮结构网格,将其转换为非结构网格,采用AVICFD-X软件进行了计算,采用SA湍流模型,多重网格不收敛,只得死算,看看究竟啥情况。

SKLA粗网格(CG)的网格点数为:4885867,即大约489万。
计算资源:4节点*2CPU*4核(Intel Xeon E5430 2.66GHz),每节点32GB内存。
粗网格每时间步大约3秒,迭代50000步共用时大约41.5小时。

SKLA中等密度网格(MG)的网格点数为:12840777,即大约1280万。
计算资源:128核。
中等密度网格每时间步大约4秒。

2、FAI网格在FTP上称作TrapWing-Config1-StructureGrid-FAI-ICEMCFD的那套第一轮结构网格,将其转换为非结构网格,采用AVICFD-X软件进行了计算。
粗网格4761181节点,32核并行计算,多重网格迭代****步收敛,每步大约14秒。
中等网格11898909点,64核并行计算,每步大约22秒。

3、ARI网格为非结构网格:粗网格3320420点,中等网格5844119点,细网格14286713点,多重网格计算收敛情况均有些抖动。

4、风洞试验数据小数点后3位有效数字!

5、DLR网格是DLR采用Solar生成的,发布在HiLiftPW之FTP服务器上,全称是Unst-Mixed-Nocecentered-B-1,所谓的粗网格的点数为12.3M,相当于SKLA、FAI等中等网格。DLR中等网格点数为37M,多重网格计算收敛。DLR细网格点数为110.7M,即1.1亿,多重网格计算不收敛。

5、Boeing网格代号为Str-OnetoOne-A-v1,中等网格47.7M六面体单元,结构网格计算软件AVICFD-Y计算结果。

[ 本帖最后由 白文 于 2012-8-18 11:38 编辑 ]
 楼主| 发表于 2012-8-10 17:39:49 | 显示全部楼层

NASA-TrapWing-Config1高升力标模第一轮计算结果(28度攻角)

单位-网格密度-迭代步数 Alpha        CL                        CD                        Cm
SKLA-CG-015000steps    28      2.659208             0.6142657            -0.3204359
SKLA-CG-050000steps    28      2.775500             0.6316400            -0.3605500
SKLA-CG-100000steps    28      2.839007             0.6533513            -0.3916434
SKLA-CG-150000steps    28      2.854905             0.6585423            -0.4012937
SKLA-CG-160000steps    28      2.855700             0.6588100            -0.4018900
SKLA-CG-170000steps    28      2.856300             0.6589900            -0.4024000
SKLA-CG-180000steps    28      2.856600             0.6590700            -0.4027300
SKLA-CG-190000steps    28      2.856700             0.6590900            -0.4029400
SKLA-CG-200000steps    28      2.856745             0.6590545            -0.4031410

SKLA-MG-015000steps    28      2.677437             0.6114225            -0.3214453
SKLA-MG-050000steps    28      2.791744             0.6353854            -0.3639362
SKLA-MG-088000steps    28      2.838800             0.6525700            -0.3875200
SKLA-MG-100000steps    28      2.845100             0.6538044            -0.3906060
SKLA-MG-110000steps    28      2.851800             0.6562500            -0.3940800
SKLA-MG-120000steps    28      2.857800             0.6581300            -0.3973500
SKLA-MG-130000steps    28      2.862500             0.6595200            -0.3995400
SKLA-MG-140000steps    28      2.865800             0.6607700            -0.4015600
SKLA-MG-150000steps    28      2.869160             0.6618715            -0.4034641

FAI-CG-5132steps-CNV   28      2.867459             0.6609447            -0.4017497

FAI-MG-3000steps           28      2.878459             0.6640779            -0.4043959
FAI-MG-4000steps           28      2.881000             0.6654200            -0.4052300
FAI-MG-5000steps           28      2.881100             0.6657700            -0.4052500
FAI-MG-6000steps           28      2.882200             0.6657200            -0.4056400

ARI-CG-01000steps         28      2.802500             0.6647600            -0.3655200
ARI-CG-02000steps         28      2.829000             0.6682700            -0.3727800
ARI-CG-03000steps         28      2.825400             0.6606900            -0.3653900
ARI-CG-04000steps         28      2.831400             0.6678500            -0.3693600
ARI-CG-05000steps         28      2.832076             0.6682640            -0.3673740

ARI-MG-01000steps         28      2.863100             0.6699300            -0.3924200
ARI-MG-02000steps         28      2.903100             0.6832900            -0.4089600
ARI-MG-03000steps         28      2.904900             0.6808100            -0.4056600
ARI-MG-04000steps         28      2.910200             0.6859700            -0.4077700
ARI-MG-05000steps         28      2.903600             0.6817300            -0.4098600
ARI-MG-06000steps         28      2.915752             0.6881243            -0.4094942
ARI-MG-15000steps         28      2.908244             0.6816427            -0.4058285
ARI-MG-mean                   28      2.912                   0.685                    -0.408

ARI-FG-Almost Converged Results, But far from Experimental Data!
ARI-FG                             28      2.632                   0.653                    -0.289

Exp. by J. Hannon             28      2.914                   0.688                    -0.462
                                               (+-0.028)             (+-0.025)                (+-0.014)

DLR-CG-03000steps        28      2.921204             0.6853972            -0.4539017
DLR-CG-05000steps        28      2.923500             0.6857400            -0.4541800
DLR-CG-07000steps        28      2.922400             0.6856100            -0.4537000
DLR-CG-09000steps        28      2.918600             0.6847500            -0.4529700
DLR-CG-10000steps        28      2.919501             0.6849359            -0.4534743
DLR-CG-mean                  28      2.920                   0.685                    -0.453

DLR-MG-01000steps        28      2.907900             0.6779400 .          -0.4467000
DLR-MG-02000steps        28      2.916200             0.6821900            -0.4514700
DLR-MG-03000steps        28      2.916200             0.6822300            -0.4516000
DLR-MG-04000steps        28      2.915900             0.6820100            -0.4514900
DLR-MG-05000steps        28      2.915496             0.6818764            -0.4513753
DLR-MG-mean                  28      2.916                   0.682                    -0.451

Boeing-MG-Y                    28       2.832                  0.658                    -0.426

[ 本帖最后由 白文 于 2012-8-15 13:36 编辑 ]
 楼主| 发表于 2012-8-10 19:03:00 | 显示全部楼层

计算结果分析

1、对于13度攻角,升力系数、阻力系数计算结果在实验数据误差带内,俯仰力矩系数接近误差带;
2、对于28度攻角,所有自研网格升力系数计算结果略偏低。
3、DLR中等网格(37M网格点)计算结果最接近风洞实验数据,13度和28度攻角计算结果均在实验数据误差带内。
4、看来CFD只能给出小数点后2位有效数字!
5、。。。。。。

[ 本帖最后由 白文 于 2012-8-12 13:45 编辑 ]
 楼主| 发表于 2012-8-13 15:48:29 | 显示全部楼层

同一结构网格之非结构网格和结构网格计算软件计算结果对比

X代表非结构网格计算软件,Y代表结构网格计算软件。
单位-网格密度-软件           Alpha        CL                        CD                        Cm
FAI-CG-X                             13         2.033                   0.333                    -0.473
FAI-MG-X                             13         2.035                   0.332                    -0.472

FAI-CG-Y                             13         2.026                   0.331                    -0.492
FAI-MG-Y                             13         2.049                   0.333                    -0.498
FAI-FG-Y                              13         2.057                   0.332                    -0.500
   
Exp. by J. Hannon                13         2.042                   0.335                    -0.500
                                                    (+-0.028)             (+-0.008)                (+-0.014)

FAI-CG-X                              28        2.868                   0.661                    -0.402
FAI-MG-X                              28        2.882                   0.666                    -0.406

FAI-CG-Y                              28        2.841                   0.663                    -0.403
FAI-MG-Y                              28        2.865                   0.668                    -0.410
FAI-FG-Y                              28        2.870                   0.666                    -0.409

Exp. by J. Hannon                 28        2.914                   0.688                    -0.462
                                                     (+-0.028)             (+-0.025)                (+-0.014)

[ 本帖最后由 白文 于 2012-8-15 17:57 编辑 ]
发表于 2012-8-16 14:08:13 | 显示全部楼层
我用ARI-CG算了一下,数值比上面结果低10%左右,升力系数CL=1.7959642,阻力系数CD=0.29631002,不知是不是参考量取错了。
 楼主| 发表于 2012-8-18 13:12:18 | 显示全部楼层

NASA-TrapWing-Config1-AoA=13-AVICFD计算结果与风洞试验数据对比图

感觉FAI那套网格(结构网格)计算结果比较靠谱,与DLR用Solar做的网格(非结构网格)计算结果比较一致。
NASA-TrapWing-Config1-AoA=13-AVICFD.jpg
 楼主| 发表于 2012-8-18 13:26:28 | 显示全部楼层

NASA-TrapWing-Config1-AoA=28-AVICFD计算结果与风洞试验数据对比图

这个28度攻角就DLR网格计算结果落在实验数据误差带内!

[ 本帖最后由 白文 于 2012-8-23 08:24 编辑 ]
NASA-TrapWing-Config1-AoA=28-AVICFD.jpg
发表于 2012-8-18 13:32:30 | 显示全部楼层
我把ARI非结构网格的细网格放进去算了,计算条件按Re=4.3M,Ma=0.2,T=520R推算了一下,大致与650米高标准大气差不多,考虑到风洞内来流压强略低于环境压强,又把压强降低了一些,大致可以满足上面的条件。这次计算我觉得最好能统一来流条件,单纯用Re数和Ma数去凑的话,可能导致来流条件不一致,最后导致计算结果缺乏可比性。
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