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    openfoam SA模型计算空翼出现Cl和Cd算不准的问题?

    OpenFOAM
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    • yhdthu
      yhdthu 讲师 last edited by yhdthu

      用SA湍流模型计算的空翼,算是很常规的问题了,但是结果总是不对,请大家指教一下。

      NACA0015,攻角5度,速度17m/s,不可压缩流动,simpleFoam求解器。

      远场边界条件

      网格改了很多次,y+有低于1的,30以上的

      但是最后我计算的Cl=0.57(实验值0.5438),Cd=0.4(实验值0.0141)

      目前我认为的是调试湍流边界条件,nut和nuTilda,但是收敛很差,如果nut或者nuTilda给的值太低就会发散,震荡等等。

      我调试的依据是

      3_1482504095163_WechatIMG14.jpeg 2_1482504095163_WechatIMG13.jpeg 1_1482504095163_WechatIMG12.jpeg 0_1482504095162_WechatIMG11.jpeg

      如果取比较低的湍流度,无限远 nut约等于nuTilda

      我用nut=0.01~0.2的值都是不行的,要么震荡要么发散

      长风破浪会有时,直挂云帆济沧海

      程 X 2 Replies Last reply Reply Quote
      • 队长别开枪
        队长别开枪 教授 last edited by

        1. 对流项div(rhoPhi, U)和div(phi, nuTilda)使用高阶格式;
        2. 网格,做一下网格尺寸无关性实验。
        1 Reply Last reply Reply Quote
        • yhdthu
          yhdthu 讲师 last edited by

          你好,我换了很多套网格,结果都出奇的一致,跟实验对不上,至于scheme也换成了其他格式试过了,也不行

          长风破浪会有时,直挂云帆济沧海

          L 1 Reply Last reply Reply Quote
          • L
            lv1995 @yhdthu last edited by

            @yhdthu 您好,请问这个问题您解决了么,还有nut和nuTilda是怎么计算的呢

            1 Reply Last reply Reply Quote
            • 程
              程迪 @yhdthu last edited by

              @yhdthu

              你无量纲化对不?可以找别的软件算算试试,会不会是SA算这种就不容易对。

              速度没有意义,得看Reynolds数。

              Cl和Cd有个参考长度,你取对了没?

              simpleFoam传说中因为Rhie-Chow插值问题导致收敛结果不是和松弛因子有关系么?你把relaxation关了试试?

              github: chengdi123000
              网站:chengdi123000.github.io
              本作品采用知识共享署名-非商业性使用-相同方式共享 4.0 国际许可协议进行许可。

              Y 1 Reply Last reply Reply Quote
              • X
                xpqiu 教授 @yhdthu last edited by xpqiu

                @yhdthu 在 openfoam SA模型计算空翼出现Cl和Cd算不准的问题? 中说:

                y+有低于1的,30以上的

                这样不行,机翼表面 y+至少要小于5。
                不知道你网格质量如何,震荡多半是网格质量不好引起的。还有,nut 的边界条件你用的什么?

                1 Reply Last reply Reply Quote
                • M
                  mini_foil last edited by 李东岳

                  版主,请问您y+小于1的例子算好了么,我现在要计算一个算例 Re=6000000, 很多套网格,y+分布0.03到3,但是现在完全算不出来。用同样的边界条件和y+试了圆柱绕流,没有问题。但是机翼总是跑不了,不知道为什么。我是用point wise画的网格,在point wise里检测网格正交没问题,但是在openFoam里面检测总有50几个面非正交。不知道为什么? @yhdthu @xpqiu @lv1995

                  1 Reply Last reply Reply Quote
                  • 流
                    流卜 last edited by

                    请问,你边界上的nut和nuTila取得多少,这个怎么算的

                    1 Reply Last reply Reply Quote
                    • D
                      dzw05 教授 last edited by

                      升力算的还算准确,阻力差的比较多。这个算例的雷诺数也在湍流范围,应该算是最好算的算例了。
                      可能的解决办法:(1)确定和实验的条件是否一致(雷诺数、攻角等);(2)高精度的对流项格式;(3)网格无关性验证,这个包好比较多的方面。一是壁面yplus,二是机翼前后缘网格加密,尤其是前缘;(4)换湍流模型。一般来说SA算的粘性系数会偏大,可以试试SST。

                      自主匠心,普惠仿真。

                      1 Reply Last reply Reply Quote
                      • Y
                        ycx1042341217 @程迪 last edited by

                        @程迪 老师您好,想请问一下您说的二维翼型的参考长度和面积怎么取值呢?我在算的时候参考长度取的是弦长,参考面积取的是翼型的截面积,但是Cl和Cd都差很多。

                        T 1 Reply Last reply Reply Quote
                        • T
                          TINGHAIK last edited by

                          我之前也用SA模型计算过NACA0012的水动力特性,也是Cl还好,Cd偏差很大。考虑网格Y+<5,网格无关性验证很重要,
                          另外nut和nuTilda湍流模型的参数设置可以参考https://turbmodels.larc.nasa.gov/spalart.html,
                          NASA website 上面有很多湍流模型对比的案例,有很多人使用OpenFOAM中自带的SA以及根据NASA website修改过的SA,最后的计算结果与实验能吻合很好。

                          1 Reply Last reply Reply Quote
                          • T
                            TINGHAIK @ycx1042341217 last edited by

                            @ycx1042341217 冒昧的抢答一下,对于二维的翼型计算Cl和Cd选取的参考长度和参考面积,很多文献中都是取弦长;不过也有选取流向投影面积为参考面积的;

                            1 Reply Last reply Reply Quote
                            • dyb
                              dyb last edited by

                              请问老师,在openfoam中如何监测升阻力

                              T 1 Reply Last reply Reply Quote
                              • T
                                TINGHAIK @dyb last edited by

                                @dyb 你可以参考自带的案例——airfoil2D,里面有升阻力系数监测的方法。

                                1 Reply Last reply Reply Quote
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