Προσομοίωση ροής γύρω από αεροσκάφος με τη χρήση του πακέτου OpenFoam
Loading...
Date
2024-10-16
Authors
Πανάγος, Σωτήριος
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Η αεροναυπηγική μηχανική αποτελεί ένα πολυδιάστατο αντικείμενο, προσφέροντας στους φοιτητές τη δυνατότητα να ασχοληθούν με διάφορους τομείς, όπως η δομική ανάλυση, η υπολογιστική ρευστομηχανική και τα συστήματα αυτομάτου ελέγχου. Στην παρούσα διπλωματική εργασία, επιλέχθηκε ως κύριο αντικείμενο η υπολογιστική αεροδυναμική, με ιδιαίτερη έμφαση στη μελέτη της ροής αέρα γύρω από μη επανδρωμένο μαχητικό αεροσκάφος (UCAV) στις τρεις διαστάσεις (3D) και σε συνθήκες συμπιεστής ροής. Για τον σκοπό αυτό, χρησιμοποιήθηκε το λογισμικό OpenFOAM, το οποίο αποτελεί ένα από τα πιο κατάλληλα εργαλεία για την υπολογιστική αεροδυναμική ανάλυση. Λόγω της πολυπλοκότητας του εγχειρήματος, κρίθηκε αναγκαία η υιοθέτηση μιας σταδιακής μεθοδολογίας προσέγγισης. Αρχικά, πραγματοποιήθηκε προσομοίωση της ασυμπίεστης ροής γύρω από αεροτομή σε δύο διαστάσεις (2D), με την αξιοποίηση των μοντέλων τύρβης k-omegaSST και Spalart-Allmaras, καθώς και του λύτη simpleFoam. Τα αποτελέσματα της προσομοίωσης συγκρίθηκαν με τη σχετική βιβλιογραφία, με στόχο την επιλογή του πλέον κατάλληλου μοντέλου τύρβης. Κατόπιν τούτου, προχωρήσαμε στη διεξαγωγή τρισδιάστατης (3D) προσομοίωσης της ροής γύρω από πτέρυγα, υπό τις ίδιες συνθήκες. Αφού τα αποτελέσματα αξιολογήθηκαν ως ικανοποιητικά, ακολούθησε η διερεύνηση των επιπτώσεων της συμπιεστότητας, για την οποία χρησιμοποιήθηκε ο λύτης rhosimpleFoam. Η ταχύτητα ροής αυξήθηκε σε τιμές άνω των 0,3 Mach, και μετά την επιβεβαίωση της εγκυρότητας των αποτελεσμάτων, προχωρήσαμε στην τελική φάση της προσομοίωσης της ροής γύρω από το UCAV.
Description
Keywords
Τύρβη, Υπολογιστική αεροδυναμική