Per il corpo assialsimmetrico il modello Reynolds stress ha fornito i migliori risultati sul coefficiente d’attrito mentre, il modello k-ω Shear stress transport è stato quello che meglio ha individuato la possibile posizione della transizione. La soluzione ottimale, nei casi svolti su lastra piana, si è dimostrata essere l’imposizione del punto di inizio transizione e la separazione del dominio di calcolo. Viceversa per il corpo assialsimmetrico tale metodologia non ha fornito risultati soddisfacenti. Per quanto riguarda l’ottimizzazione delle caratteristiche di convergenza delle simulazioni, uno studio svolto sul courant number ha mostrato come i tempi di calcolo possano essere ridotti anche di 3/4 volte operando opportune modifiche durante lo svolgimento della simulazione.
8.2 Sviluppi futuri
L’analisi svolta ha fornito degli interessanti spunti di riflessione, molti aspetti dello studio hanno mostrato promettenti prospettive di sviluppo. Nell’ambito dei modelli a transizione fissata sembra necessario uno studio approfondito della zona di interfaccia tra la parte laminare e la parte turbolenta del dominio, l’ottimizzazione della zona di confine fornirebbe un’ottima piattaforma di sviluppo per una più estesa applicazione di questa metodologia. L’indagine andrebbe concentrata sul differente trattamento del gradiente di pressione alla parete che causa problemi di separazione dello strato limite.
Un altro aspetto che può fornire l’input per una trattazione più approfondita è il comportamento dei profili di tensione tangenziale nei casi di trattamento laminare del flusso, sarebbe interessante determinare l’origine delle instabilità che caratterizzano i profili nella zona posteriore del corpo.
Infine, la creazione di una procedura standard relativa all’utilizzo del courant number sarebbe senz’altro un valido mezzo per l’ottimizzazione dei tempi di calcolo e fornirebbe al contempo dei riferimenti utili per descrivere le caratteristiche di convergenza della simulazione.
CFD Report
Titolo: Spalart-Allmaras_C5
Autore : F. Giacalone Data: 17/6/2005
Codice simulazione C_5 Modello B
Tipologia calcolo 2D 3D Software FLUENT 6.2.16 Obiettivo Indagare circa la corretta determinazione del coefficiente di resistenza e della
posizione del punto di inizio transizione.
Breve descrizione La simulazione è stata svolta presso il centro di calcolo del dip. di Ing. Aerospaziale dell’Università di Pisa.
Proprietà caso
GRIGLIA
Descrizione dominio:
Il dominio è costituito da un box rettangolare avente dimensioni 82m*20m, la distribuzione è di 20 corde a monte e a valle del corpo e di 10 corde in direzione radiale. Non vi sono zone porose o parti di dominio con particolari proprietà.
Celle
Geometry Boundary Layer*
Numero 729000 25000
Skewness massima 0,571 0,234
Skewness media 0,1435 0,1077
*: Se applicato.
SOLUZIONE
STAZIONARIA NON STAZIONARIA
Solutore Coupled - Implicit
Pressione Standard
Accoppiamento pressione-velocità SIMPLEC
Flusso 2nd order upwind
Soluzione equazioni
Viscosità turbolenta modificata 2nd order upwind Spalart-Allmaras
Trattamento celle alla parete Default
Opzioni Modello Vorticity-Based Production Modello viscoso
MATERIALE
Aria Fluido
Standard values+Ideal-gas
CONDIZIONI AL BORDO
Zona Tipo di condizione Parametri Ingresso del flusso nel
dominio Pressure far field
Mach = 0,7
Temperatura = 288°K
Viscosità turbolenta modificata = 0,001 Uscita del flusso dal
dominio Pressure-outlet
Temperatura = 288°K
Viscosità turbolenta modificata = 0,001
Fluido Fluid
Profilo corpo Wall Parete stazionaria Asse di simmetria, pareti
laterali Symmetry
VALORI DI RIFERIMENTO
Area 1.07 [m2] (Superficie bagnata)
Densità 1.225 [kg/m3]
Lunghezza 2 [m] (Ingombro assiale del corpo)
Temperatura 288.16 [K]
Velocità M=0.7 (Velocità all’Inlet) Viscosità 1.7894·10-5 [kg/ms] Rapporto calori specifici 1.4 [-]
Numero di Reynolds 10^7
Scala modello 1:1
STORIA DI CONVERGENZA:
(Ultime 2000 iterazioni)
Valore medio
Deviazione standard
D
C 0,002627 9,69*10−5
CFD Report
Risultati
Riportare l’andamento dei residui:
Descrizione:
Il dominio di calcolo dimensionalmente rimane il medesimo nei tre casi, le dimensioni sono 82m*20m. ANALISI DI SENSIBILITA’: Al numero di elementi Griglia 1: N=505000 Griglia 2: N=730000 Griglia 3: N=1220000 Valore medio 0,002629 0,002627 0,002615 D C Deviazione standard 5 10 * 45 , 3 − 9,69*10−5 8,71*10−5
Titolo: K-ε_RNG_C5
Autore : F. Giacalone Data: 23/6/2005
Codice simulazione C_5 Modello B
Tipologia calcolo 2D 3D Software FLUENT 6.2.16 Obiettivo Indagare circa la corretta determinazione del coefficiente di resistenza e della
posizione del punto di inizio transizione.
Breve descrizione La simulazione è stata svolta presso il centro di calcolo del dip. di Ing. Aerospaziale dell’Università di Pisa.
Proprietà caso
GRIGLIA
Descrizione dominio:
Il dominio è costituito da un box rettangolare avente dimensioni 82m*20m, la distribuzione è di 20 corde a monte e a valle del corpo e di 10 corde in direzione radiale. Non vi sono zone porose o parti di dominio con particolari proprietà.
Celle
Geometry Boundary Layer*
Numero 729000 25000
Skewness massima 0,571 0,234
Skewness media 0,1435 0,1077
*: Se applicato.
SOLUZIONE
STAZIONARIA NON STAZIONARIA
Solutore Coupled - Implicit
Pressione Standard
Accoppiamento pressione-velocità SIMPLEC
Flusso 2nd order upwind
Energia cinetica turbolenta 2nd order upwind Soluzione equazioni
Rateo di dissipazione turbolenta 2nd order upwind
K-ε Renormalization Group Trattamento celle alla parete Enhanced Wall Treatment Opzioni Trattamento Effetti del gradiente di pressione
Effetti Termici
Opzioni Modello Modello di viscosità differenziale Modello viscoso
Courant Number 5
CFD Report
MATERIALE Aria Fluido Standard values+Ideal-gas CONDIZIONI AL BORDOZona Tipo di condizione Parametri Ingresso del flusso nel
dominio Pressure far field
Mach = 0,7
Temperatura = 288°K
Energia cinetica turbolenta = 0,001 Rateo di dissipazione turbolenta = 10 Uscita del flusso dal
dominio Pressure-outlet
Temperatura = 288°K
Energia cinetica turbolenta = 0,001 Rateo di dissipazione turbolenta = 10
Fluido Fluid
Profilo corpo Wall Parete stazionaria Asse di simmetria, pareti
laterali Symmetry
VALORI DI RIFERIMENTO
Area 1,07 [m2] (Superficie bagnata)
Densità 1.225 [kg/m3]
Lunghezza 2 [m] (Ingombro assiale del corpo)
Temperatura 288.16 [K]
Velocità M=0,7 (Velocità all’Inlet) Viscosità 1.7894·10-5 [kg/ms] Rapporto calori specifici 1.4 [-]
Numero di Reynolds 10^7
Scala modello 1:1
STORIA DI CONVERGENZA:
(Ultime 2000 iterazioni)
Valore medio
Deviazione standard
Risultati
CFD Report
Titolo: K-ω_SST_C5
Autore : F. Giacalone Data: 23/6/2005
Codice simulazione C_5 Modello B
Tipologia calcolo 2D 3D Software FLUENT 6.2.16 Obiettivo Indagare circa la corretta determinazione del coefficiente di resistenza e della
posizione del punto di inizio transizione.
Breve descrizione La simulazione è stata svolta presso il centro di calcolo del dip. di Ing. Aerospaziale dell’Università di Pisa.
Proprietà caso
GRIGLIA
Descrizione dominio:
Il dominio è costituito da un box rettangolare avente dimensioni 82m*20m, la distribuzione è di 20 corde a monte e a valle del corpo e di 10 corde in direzione radiale. Non vi sono zone porose o parti di dominio con particolari proprietà.
Celle
Geometry Boundary Layer*
Numero 729000 25000
Skewness massima 0,571 0,234
Skewness media 0,1435 0,1077
*: Se applicato.
SOLUZIONE
STAZIONARIA NON STAZIONARIA
Solutore Coupled - Implicit
Pressione Standard
Accoppiamento pressione-velocità SIMPLEC
Flusso 2nd order upwind
Energia cinetica turbolenta 2nd order upwind
Soluzione equazioni
Rapporto specifico di dissipazione 2nd order upwind K- ω Shear Stress Transport
Trattamento celle alla parete Default Opzioni Trattamento
Opzioni Modello Effetti di comprimibilità Modello viscoso
MATERIALE
Aria Fluido
Standard values+Ideal-gas
CONDIZIONI AL BORDO
Zona Tipo di condizione Parametri Ingresso del flusso nel
dominio Pressure far field
Mach = 0,7
Temperatura = 288°K
Energia cinetica turbolenta = 0,001 Rateo di dissipazione specifica = 72 Uscita del flusso dal
dominio Pressure-outlet
Temperatura = 288°K
Energia cinetica turbolenta = 0,001 Rateo di dissipazione specifica = 72
Fluido Fluid
Profilo corpo Wall Parete stazionaria Asse di simmetria, pareti
laterali Symmetry
VALORI DI RIFERIMENTO
Area 1,07 [m2] (Superficie bagnata)
Densità 1.225 [kg/m3]
Lunghezza 2 [m] (Ingombro assiale del corpo)
Temperatura 288.16 [K]
Velocità M=0,7 (Velocità all’Inlet) Viscosità 1.7894·10-5 [kg/ms]
Rapporto calori specifici 1.4 [-] Numero di Reynolds 10^7
Scala modello 1:1
STORIA DI CONVERGENZA:
(Ultime 2000 iterazioni)
Valore medio
Deviazione standard
D
C 0,002285 2,01* 5
10−
CFD Report
Risultati
Titolo: Reynolds_Stress_Model_C5
Autore : F. Giacalone Data: 5/7/2005
Codice simulazione C_5 Modello B
Tipologia calcolo 2D 3D Software FLUENT 6.2.16 Obiettivo Indagare circa la corretta determinazione del coefficiente di resistenza e della
posizione del punto di inizio transizione.
Breve descrizione La simulazione è stata svolta presso il centro di calcolo del dip. di Ing. Aerospaziale dell’Università di Pisa.
Proprietà caso
GRIGLIA
Descrizione dominio:
Il dominio è costituito da un box rettangolare avente dimensioni 82m*20m, la distribuzione è di 20 corde a monte e a valle del corpo e di 10 corde in direzione radiale. Non vi sono zone porose o parti di dominio con particolari proprietà.
Celle
Geometry Boundary Layer*
Numero 729000 25000
Skewness massima 0,571 0,234
Skewness media 0,1435 0,1077
*: Se applicato.
SOLUZIONE
STAZIONARIA NON STAZIONARIA
Solutore Coupled - Implicit
Pressione Standard
Accoppiamento pressione-velocità SIMPLEC
Flusso 2nd order upwind
Energia cinetica turbolenta 2nd order upwind
Rateo di dissipazione turbolenta 2nd order upwind Soluzione equazioni
Tensioni di Reynolds 2nd order upwind
Reynolds Stress Model
Trattamento celle alla parete Enhanced Wall Treatment Opzioni Trattamento Effetti del gradiente di pressione
Effetti Termici
Opzioni Modello Condizioni di parete da K equation Effetti di riflessione di parete Modello viscoso
Courant Number 5
CFD Report
MATERIALE Aria Fluido Standard values+Ideal-gas CONDIZIONI AL BORDOZona Tipo di condizione Parametri Ingresso del flusso nel
dominio Pressure far field
Mach = 0,7
Temperatura = 288°K
Energia cinetica turbolenta = 0,001 Rateo di dissipazione turbolenta = 10 Uscita del flusso dal
dominio Pressure-outlet
Temperatura = 288°K
Energia cinetica turbolenta = 0,001 Rateo di dissipazione turbolenta = 10
Fluido Fluid
Profilo corpo Wall Parete stazionaria Asse di simmetria, pareti
laterali Symmetry
VALORI DI RIFERIMENTO
Area 1.07 [m2] (Superficie bagnata)
Densità 1.225 [kg/m3]
Lunghezza 2 [m] (Ingombro assiale del corpo)
Temperatura 288.16 [K]
Velocità M=0.7 (Velocità all’Inlet) Viscosità 1.7894·10-5 [kg/ms]
Rapporto calori specifici 1.4 [-] Numero di Reynolds 10^7
Scala modello 1:1
STORIA DI CONVERGENZA:
(Ultime 2000 iterazioni)
Valore medio
Deviazione standard
D
C 0,002988 2,64* 5
Risultati
APPENDICE B
Titolo: Modello_lastra_S-A_Re2
Autore : F. Giacalone Data: 21/7/2005
Codice simulazione C_5 Modello Lastra Tipologia calcolo 2D 3D Software FLUENT 6.1.22 Obiettivo Indagare circa la corretta determinazione del coefficiente di resistenza e della
posizione del punto di inizio transizione.
Breve descrizione La simulazione è stata svolta presso il centro di calcolo del dip. di Ing. Aerospaziale dell’Università di Pisa.
Proprietà caso
GRIGLIA
Descrizione dominio:
Il dominio è costituito da un box rettangolare avente dimensioni 21m*5m, la distribuzione è di 10 corde a monte e a valle del corpo e di 5 corde in direzione radiale. Non vi sono zone porose o parti di dominio con particolari proprietà.
Celle
Geometry Boundary Layer*
Numero 816000 32000
Skewness massima 0,722 0,287
Skewness media 0,2825 0,1427
*: Se applicato.
SOLUZIONE
STAZIONARIA NON STAZIONARIA
Solutore Coupled - Implicit
Pressione Standard
Accoppiamento pressione-velocità SIMPLEC
Flusso 2nd order upwind
Soluzione equazioni
Viscosità turbolenta modificata 2nd order upwind
Spalart-Allmaras Trattamento celle alla parete Default
Opzioni Modello Vorticity-Based Production Modello viscoso
Courant Number 5
CFD Report
MATERIALE Aria Fluido Standard values CONDIZIONI AL BORDOZona Tipo di condizione Parametri Ingresso del flusso nel
dominio Velocity Inlet
Velocità del flusso = 29,22 [m/s] Temperatura = 288°K
Viscosità turbolenta modificata = 0,001 Uscita del flusso dal
dominio Pressure-outlet
Temperatura = 288°K
Viscosità turbolenta modificata = 0,001
Fluido Fluid
Profilo corpo Wall Parete stazionaria Asse di simmetria, pareti
laterali Symmetry
VALORI DI RIFERIMENTO
Area 2 [m2] (Superficie bagnata)
Densità 1.225 [kg/m3]
Lunghezza 1 [m] (Ingombro assiale del corpo)
Temperatura 288.16 [K]
Velocità 29.22 (Velocità all’Inlet) Viscosità 1.7894·10-5 [kg/ms]
Rapporto calori specifici 1.4 [-] Numero di Reynolds 2*10^6
Scala modello 1:1
STORIA DI CONVERGENZA:
(Ultime 500 iterazioni)
Valore medio
Deviazione standard
D
C 0,003996 2,87* 5
Risultati
CFD Report
Con il modello Spalart-Allmaras sono state svolte altre prove a differenti valori di Reynolds, il settaggio dei parametri rimane uguale al caso precedente, anche le proprietà della griglia restano invariate. Un elenco delle prove con le sole caratteristiche che differiscono dal caso precedente copre tutta la campagna di simulazione con il modello Spalart-Allmaras. Complessivamente i valori dei Reynolds delle prove sono:
- 5 10 * 2 Re= - 5 10 * 4 Re= - 6 10 * 2 Re= - 6 10 * 4 Re= - 6 10 * 8 Re= - 6 10 * 12 Re= Reynolds 2*105
Titolo: Modello_lastra_S-A_Re0.2
Autore : F. Giacalone Data: 21/7/2005 CONDIZIONI AL BORDOZona Tipo di condizione Parametri Ingresso del flusso nel
dominio Velocity Inlet
Velocità del flusso = 3 [m/s] Temperatura = 288°K
Viscosità turbolenta modificata = 0,001 Uscita del flusso dal
dominio Pressure-outlet
Temperatura = 288°K
Viscosità turbolenta modificata = 0,001 Numero di Reynolds 2*105
Scala modello 1:1
STORIA DI CONVERGENZA:
(Ultime 500 iterazioni)
Valore medio
Deviazione standard
D
Reynolds 4*105
Titolo: Modello_lastra_S-A_Re0.4
Autore : F. Giacalone Data: 21/7/2005
CONDIZIONI AL BORDO
Zona Tipo di condizione Parametri Ingresso del flusso nel
dominio Velocity Inlet
Velocità del flusso = 5,9 [m/s] Temperatura = 288°K
Viscosità turbolenta modificata = 0,001 Uscita del flusso dal
dominio Pressure-outlet
Temperatura = 288°K
Viscosità turbolenta modificata = 0,001 Numero di Reynolds 4*105
Scala modello 1:1
STORIA DI CONVERGENZA:
(Ultime 500 iterazioni)
Valore medio
Deviazione standard
D C 0,005369 1,12*10−5 Reynolds 4*106
Titolo: Modello_lastra_S-A_Re4
Autore : F. Giacalone Data: 21/7/2005 CONDIZIONI AL BORDOZona Tipo di condizione Parametri Ingresso del flusso nel
dominio Velocity Inlet
Velocità del flusso = 58,44 [m/s] Temperatura = 288°K
Viscosità turbolenta modificata = 0,001 Uscita del flusso dal
dominio Pressure-outlet
Temperatura = 288°K
Viscosità turbolenta modificata = 0,001 Numero di Reynolds 4*106
Scala modello 1:1
STORIA DI CONVERGENZA:
(Ultime 500 iterazioni)
Valore medio
Deviazione standard
D
C 0,003545 1,67* 5
CFD Report
Reynolds 8*106Titolo: Modello_lastra_S-A_Re8
Autore : F. Giacalone Data: 23/7/2005 CONDIZIONI AL BORDOZona Tipo di condizione Parametri Ingresso del flusso nel
dominio Velocity Inlet
Velocità del flusso = 116,88 [m/s] Temperatura = 288°K
Viscosità turbolenta modificata = 0,001 Uscita del flusso dal
dominio Pressure-outlet
Temperatura = 288°K
Viscosità turbolenta modificata = 0,001 Numero di Reynolds 8*106
Scala modello 1:1
STORIA DI CONVERGENZA:
(Ultime 500 iterazioni)
Valore medio
Deviazione standard
D C 0,003171 3,86*10−5 Reynolds 12*106
Titolo: Modello_lastra_S-A_Re12
Autore : F. Giacalone Data: 23/7/2005 CONDIZIONI AL BORDOZona Tipo di condizione Parametri Ingresso del flusso nel
dominio Velocity Inlet
Velocità del flusso = 175,3 [m/s] Temperatura = 288°K
Viscosità turbolenta modificata = 0,001 Uscita del flusso dal
dominio Pressure-outlet
Temperatura = 288°K
Viscosità turbolenta modificata = 0,001 Numero di Reynolds 12*106
Scala modello 1:1
STORIA DI CONVERGENZA:
Titolo: Modello_lastra_k-omega_Re1
Autore : F. Giacalone Data: 2/8/2005
Codice simulazione C_5 Modello Lastra Tipologia calcolo 2D 3D Software FLUENT 6.1.22 Obiettivo Indagare circa la corretta determinazione del coefficiente di resistenza e della
posizione del punto di inizio transizione.
Breve descrizione La simulazione è stata svolta presso il centro di calcolo del dip. di Ing. Aerospaziale dell’Università di Pisa.
Proprietà caso
GRIGLIA
Descrizione dominio:
Il dominio è costituito da un box rettangolare avente dimensioni 21m*5m, la distribuzione è di 10 corde a monte ed a valle del corpo e di 5 corde in direzione radiale. Non vi sono zone porose o parti di dominio con particolari proprietà.
Celle
Geometry Boundary Layer*
Numero 816000 32000
Skewness massima 0,722 0,287
Skewness media 0,2825 0,1427
*: Se applicato.
SOLUZIONE
STAZIONARIA NON STAZIONARIA
Solutore Coupled – Implicit
Pressione Standard
Accoppiamento pressione-velocità SIMPLEC
Flusso 2nd order upwind
Energia cinetica turbolenta 2nd order upwind
Soluzione equazioni
Rapporto specifico di dissipazione 2nd order upwind
K- ω Shear Stress Transport Trattamento celle alla parete Default
Opzioni Trattamento
Opzioni Modello Effetti di comprimibilità Modello viscoso
Courant Number 5
CFD Report
MATERIALE Aria Fluido Standard values CONDIZIONI AL BORDOZona Tipo di condizione Parametri Ingresso del flusso nel
dominio Velocity Inlet
Velocità del flusso = 14,88 [m/s] Temperatura = 288°K
Energia cinetica turbolenta = 0,001 Rapporto specifico di dissipazione = 39 Uscita del flusso dal
dominio Pressure-outlet
Temperatura = 288°K
Energia cinetica turbolenta = 0,001 Rapporto specifico di dissipazione = 39
Fluido Fluid
Profilo corpo Wall Parete stazionaria Asse di simmetria, pareti
laterali Symmetry
VALORI DI RIFERIMENTO
Area 2 [m2] (Superficie bagnata)
Densità 1.225 [kg/m3]
Lunghezza 1 [m] (Ingombro assiale del corpo)
Temperatura 288.16 [K]
Velocità 14,88 (Velocità all’Inlet) Viscosità 1.7894·10-5 [kg/ms]
Rapporto calori specifici 1.4 [-] Numero di Reynolds 1*10^6
Scala modello 1:1
STORIA DI CONVERGENZA:
(Ultime 500 iterazioni)
Valore medio
Deviazione standard
D
C 0,005312 7,12* 5
Risultati
CFD Report
Con il modello k-ω SST sono state svolte altre prove a differenti valori della velocità del flusso e quindi a differenti numeri di Reynolds, il settaggio dei parametri rimane uguale al caso precedente, anche le proprietà della griglia restano invariate. Un elenco delle prove con le sole caratteristiche che differiscono dal caso precedente copre tutta la campagna di simulazione con il modello k-ω SST. Complessivamente i valori dei Reynolds delle prove sono:
- 6 10 * 1 Re= - 6 10 * 2 Re= - 6 10 * 4 Re= - 6 10 * 8 Re= - 6 10 * 12 Re= Reynolds 2*106
Titolo: Modello_lastra_k-omega _Re2
Autore : F. Giacalone Data: 2/8/2005
CONDIZIONI AL BORDO
Zona Tipo di condizione Parametri Ingresso del flusso nel
dominio Velocity Inlet
Velocità del flusso = 29,22 [m/s] Temperatura = 288°K
Energia cinetica turbolenta = 0,001 Rapporto specifico di dissipazione = 28 Uscita del flusso dal
dominio Pressure-outlet
Temperatura = 288°K
Energia cinetica turbolenta = 0,001 Rapporto specifico di dissipazione = 28 Numero di Reynolds 2*106
Scala modello 1:1
STORIA DI CONVERGENZA:
(Ultime 500 iterazioni)
Valore medio
Deviazione standard
D
Reynolds 4*106
Titolo: Modello_lastra_k-omega _Re4
Autore : F. Giacalone Data: 2/8/2005
CONDIZIONI AL BORDO
Zona Tipo di condizione Parametri Ingresso del flusso nel
dominio Velocity Inlet
Velocità del flusso = 58,44 [m/s] Temperatura = 288°K
Energia cinetica turbolenta = 0,001 Rapporto specifico di dissipazione = 56 Uscita del flusso dal
dominio Pressure-outlet
Temperatura = 288°K
Energia cinetica turbolenta = 0,001 Rapporto specifico di dissipazione = 56 Numero di Reynolds 4*106
Scala modello 1:1
STORIA DI CONVERGENZA:
(Ultime 500 iterazioni)
Valore medio
Deviazione standard
D
C 0,003617 7,51*10−5
Reynolds 8*106
Titolo: Modello_lastra_ k-omega _Re8
Autore : F. Giacalone Data: 2/8/2005
CONDIZIONI AL BORDO
Zona Tipo di condizione Parametri Ingresso del flusso nel
dominio Velocity Inlet
Velocità del flusso = 102,3 [m/s] Temperatura = 288°K
Energia cinetica turbolenta = 0,001 Rapporto specifico di dissipazione = 78 Uscita del flusso dal
dominio Pressure-outlet
Temperatura = 288°K
Energia cinetica turbolenta = 0,001 Rapporto specifico di dissipazione = 78 Numero di Reynolds 8*106
Scala modello 1:1
STORIA DI CONVERGENZA:
(Ultime 500 iterazioni)
Valore medio
Deviazione standard
D
CFD Report
Reynolds 12*106Titolo: Modello_lastra_k-omega _Re12
Autore : F. Giacalone Data: 2/8/2005
CONDIZIONI AL BORDO
Zona Tipo di condizione Parametri Ingresso del flusso nel
dominio Velocity Inlet
Velocità del flusso = 131,6 [m/s] Temperatura = 288°K
Energia cinetica turbolenta = 0,001 Rapporto specifico di dissipazione = 96 Uscita del flusso dal
dominio Pressure-outlet
Temperatura = 288°K
Energia cinetica turbolenta = 0,001 Rapporto specifico di dissipazione = 96 Numero di Reynolds 12*106
Scala modello 1:1
STORIA DI CONVERGENZA:
(Ultime 500 iterazioni)
Valore medio
Deviazione standard
D
C 0,002678 4,65* 5
Titolo: Modello_lastra_RSM_Re2
Autore : F. Giacalone Data: 21/7/2005
Codice simulazione C_5 Modello Lastra Tipologia calcolo 2D 3D Software FLUENT 6.2.16 Obiettivo Indagare circa la corretta determinazione del coefficiente di resistenza e della
posizione del punto di inizio transizione.
Breve descrizione La simulazione è stata svolta presso il centro di calcolo del dip. di Ing. Aerospaziale dell’Università di Pisa.
Proprietà caso
GRIGLIA
Descrizione dominio:
Il dominio è costituito da un box rettangolare avente dimensioni 21m*5m, la distribuzione è di 10 corde a monte e a valle del corpo e di 5 corde in direzione radiale. Non vi sono zone porose o parti di dominio con particolari proprietà.
Celle
Geometry Boundary Layer*
Numero 816000 32000
Skewness massima 0,722 0,287
Skewness media 0,2825 0,1427
*: Se applicato.
SOLUZIONE
STAZIONARIA NON STAZIONARIA
Solutore Coupled - Implicit
Pressione Standard
Accoppiamento pressione-velocità SIMPLEC
Flusso 2nd order upwind
Energia cinetica turbolenta 2nd order upwind Rateo di dissipazione turbolenta 2nd order upwind
Soluzione equazioni
Tensioni di Reynolds 2nd order upwind Reynolds Stress Model
Trattamento celle alla parete Enhanced Wall Treatment Opzioni Trattamento Effetti del gradiente di pressione
Effetti Termici
Opzioni Modello Condizioni di parete da K equation Effetti di riflessione di parete Modello viscoso
Courant Number 5
CFD Report
MATERIALE Aria Fluido Standard values CONDIZIONI AL BORDOZona Tipo di condizione Parametri Ingresso del flusso nel
dominio Velocity Inlet
Velocità del flusso = 29,22 [m/s] Temperatura = 288°K
Energia cinetica turbolenta = 0,1 Rateo di dissipazione turbolenta = 10 Uscita del flusso dal
dominio Pressure-outlet
Temperatura = 288°K
Energia cinetica turbolenta = 0,1 Rateo di dissipazione turbolenta = 10
Fluido Fluid
Profilo corpo Wall Parete stazionaria Asse di simmetria, pareti
laterali Symmetry
VALORI DI RIFERIMENTO
Area 2 [m2] (Superficie bagnata)
Densità 1.225 [kg/m3]
Lunghezza 1 [m] (Ingombro assiale del corpo)
Temperatura 288.16 [K]
Velocità 29.22 (Velocità all’Inlet) Viscosità 1.7894·10-5 [kg/ms]
Rapporto calori specifici 1.4 [-] Numero di Reynolds 2*10^6
Scala modello 1:1
STORIA DI CONVERGENZA:
(Ultime 500 iterazioni)
Valore medio
Deviazione standard
D
C 0,004326 4,45* 5
Risultati
CFD Report
Con il modello Reynolds Stress sono state svolte altre prove a differenti valori della velocità del flusso e quindi a differenti numeri di Reynolds, il settaggio dei parametri rimane uguale al caso precedente, anche le proprietà della griglia restano invariate. Un elenco delle prove con le sole caratteristiche che differiscono dal caso precedente copre tutta la campagna di simulazione con il modello RSM. Complessivamente i valori dei Reynolds delle prove sono:
- 5 10 * 2 Re= - 5 10 * 4 Re= - 6 10 * 2 Re= - 6 10 * 4 Re= - 6 10 * 7 Re= - 6 10 * 9 Re= - 6 10 * 12 Re= Reynolds 2*105
Titolo: Modello_lastra_RSM_Re0.2
Autore : F. Giacalone Data: 22/7/2005 CONDIZIONI AL BORDOZona Tipo di condizione Parametri Ingresso del flusso nel
dominio Velocity Inlet
Velocità del flusso = 3 [m/s] Temperatura = 288°K
Energia cinetica turbolenta = 0,1 Rateo di dissipazione turbolenta = 10 Uscita del flusso dal
dominio Pressure-outlet
Temperatura = 288°K
Energia cinetica turbolenta = 0,1 Rateo di dissipazione turbolenta = 10 Numero di Reynolds 2*105
Scala modello 1:1
STORIA DI CONVERGENZA:
(Ultime 500 iterazioni)
Valore medio
Deviazione standard
D
C 0,006549 1,91* 5
Reynolds 4*105
Titolo: Modello_lastra_RSM_Re0.4
Autore : F. Giacalone Data: 22/7/2005
CONDIZIONI AL BORDO
Zona Tipo di condizione Parametri Ingresso del flusso nel
dominio Velocity Inlet
Velocità del flusso = 5,9 [m/s] Temperatura = 288°K
Energia cinetica turbolenta = 0,1 Rateo di dissipazione turbolenta = 10 Uscita del flusso dal
dominio Pressure-outlet
Temperatura = 288°K
Energia cinetica turbolenta = 0,1 Rateo di dissipazione turbolenta = 10 Numero di Reynolds 4*105
Scala modello 1:1
STORIA DI CONVERGENZA:
(Ultime 500 iterazioni)
Valore medio
Deviazione standard
D C 0,005925 2,94*10−5 Reynolds 4*106
Titolo: Modello_lastra_RSM_Re4
Autore : F. Giacalone Data: 22/7/2005 CONDIZIONI AL BORDOZona Tipo di condizione Parametri Ingresso del flusso nel
dominio Velocity Inlet
Velocità del flusso = 58,44 [m/s] Temperatura = 288°K
Energia cinetica turbolenta = 0,1 Rateo di dissipazione turbolenta = 10 Uscita del flusso dal
dominio Pressure-outlet
Temperatura = 288°K
Energia cinetica turbolenta = 0,1 Rateo di dissipazione turbolenta = 10 Numero di Reynolds 4*106
Scala modello 1:1
STORIA DI CONVERGENZA:
(Ultime 500 iterazioni)
Valore medio
Deviazione standard
D
C 0,003756 3,59* 5
CFD Report
Reynolds 7*106Titolo: Modello_lastra_RSM_Re7
Autore : F. Giacalone Data: 22/7/2005 CONDIZIONI AL BORDOZona Tipo di condizione Parametri Ingresso del flusso nel
dominio Velocity Inlet
Velocità del flusso = 102,3 [m/s] Temperatura = 288°K
Energia cinetica turbolenta = 0,1 Rateo di dissipazione turbolenta = 10 Uscita del flusso dal
dominio Pressure-outlet
Temperatura = 288°K
Energia cinetica turbolenta = 0,1 Rateo di dissipazione turbolenta = 10