SeyrüseferSeyir DefteriMühendislik → Yüksek-Re OpenFOAM Denemeleri: realizableKE ve yArtı

Yüksek-Re OpenFOAM Denemeleri: realizableKE ve yArtı

Seyir Defteri - Mühendislik
Cuma, 08 Ağustos 2014

OpenFoam; realizableKE ve y+Üçüncü olarak, daha önce elde edilen ve sunulan bazı verilerin biraz daha iyi anlaşılabilmesi maksadıyla realizable k-epsilon türbülans modelinin farklı y+ değerlerindeki davranışları incelenecektir. RealizableKE, standart k-epsilon modeli temel alınarak geliştirilmiş pek çok alt türden biridir ve yüksek-Reynolds örgüler ile kullanılır.

Bu defa realizableKE için daha önce elde edilmiş ve beş farklı yArtı değerine sahip 2 boyutlu düzenli C-örgüler kullanılarak bu değişkenin sonuçlar üzerindeki etkisi anlaşılmaya çalışılmıştır. Sadece yArtı'nın değişken olması istendiği için örgüyü oluşturan düğüm/eleman sayıları sabit tutulmuştur. Örgüler istenilen yArtı değerlerine uygun olarak Construct2D vasıtasıyla elde edilmiştir.

Tabii ki gerçek yArtı değerleri hesaplanan akış şartlarına bağlı olduğu olduğu için çözümden sonra ortaya çıkar ve örgü oluşturma esnasında uygulanacak olan reynolds sayısına göre ancak yaklaşık olarak elde edilebilir. İlave olarak kesit boyunca sabit bir değerde de tutabilmek pek mümkün değildir. Bununla birlikte ortalama değerler açısından istenen seviyelere yakın değerler elde edilebildiği kabûl edilebilir ki bu veriler çizelge.1'de görülebilir. Sonuç olarak boyutsuz yArtı için 50, 100, 250, 500 ve 1.000 değerleri hedeflenerek beş farklı örgü imâl edilmiştir.

 

Hedeflenen yArtı 50 100 250 500 1.000
Hesaplama Süresi 743 saniye 669 saniye 810 saniye 777 saniye 781 saniye
yArtı - asgari 10 18 68 186 412
yArtı - azami 59 113 273 525 1003
yArtı - ortalama 40 75 197 380 778
Basınç - azami 12,51 12,42 12,05 11,29 9,90
Basınç - asgari -6,05 -6,15 -6,08 -6,06 -6,06

Çizelge.1) Yapılan hesaplamalar ile alakalı bazı temel veriler. Çözümler her durum için 3.000 tekerrüre kadar devam ettirilmiştir.

 

Kanat Kesiti naca 64a413
Kesit Uzunluğu 650 mm
Akış Hızı - u 5 m/s
Hücum Açısı - alfa 0 derece
Türbülans Yoğunluğu - TU %0,07
Türbülanslı Uzunluk Ölçeği - l 0,17C
Türbülans Kinetik Enerjisi - k 1,837e-05
Türbülans Sönüm Oranı - epsilon 6,415e-08
Türbülanslı Kinematik Kıvamlılık - nut 1,06e-07
Kinematik Kıvamlılık - nu 1e-06
Çözücü simpleFoam

Çizelge.2) Hesaplamalar için kullanılan temel veriler.

 

Gerçekleştirilen çözümlerde bütün sınır şartları, rahatlatma katsayıları, örgü düğüm ve eleman sayıları tamamen eşittir. Hesaplamalar sonucu elde edilen veriler özet olarak aşağıdaki resimlerde görülebilir...

 

Kaldırma katsayılarının y+ ile değişimi

Resim.1) realizableKE türbülans modeli için elde edilen kaldırma katsayılarının yArtı değerlerine göre değişimi.

 

Kaldırma katsayılarının tekerrüre bağlı olarak y+ ile değişimi

Resim.2) realizableKE türbülans modeli ile hesaplanan kaldırma katsayılarının yArtı değerlerine göre ve tekerrür sayısına bağlı değişimi.

 

 

Direnç katsayılarının y+ ile değişimi

Resim.3) realizableKE türbülans modeli için elde edilen direnç katsayılarının yArtı değerlerine göre değişimi.

 

Direnç katsayılarının tekerrüre bağlı olarak y+ ile değişimi

Resim.4) realizableKE türbülans modeli ile hesaplanan direnç katsayılarının yArtı değerlerine göre ve tekerrür sayısına bağlı değişimi.

 

Basınç katsayılarının y+ ile değişimi

Resim.5) realizableKE türbülans modeli ile hesaplanan basınç katsayılarının yArtı değerlerine göre kanat kesiti üzerindeki dağılımları.

 

realizableKE y+50 için artık değerler

Resim.6) realizableKE türbülans modelinde yArtı:50 için çözüm sürecindeki artık değerler.

 

realizableKE y+100 için artık değerler

Resim.7) realizableKE türbülans modelinde yArtı:100 için çözüm sürecindeki artık değerler.

 

realizableKE y+250 için artık değerler

Resim.8) realizableKE türbülans modelinde yArtı:250 için çözüm sürecindeki artık değerler.

 

realizableKE y+500 için artık değerler

Resim.9) realizableKE türbülans modelinde yArtı:500 için çözüm sürecindeki artık değerler.

 

 

realizableKE y+1000 için artık değerler

Resim.10) realizableKE türbülans modelinde yArtı:1.000 için çözüm sürecindeki artık değerler.

 







Telif Hakkı © 1997-2018 [uskudar.biz] - sürüm 5.5.1 - Bütün Hakları Saklıdır. Kullanım şartları için tıklayın!
Joomla! GNU/GPL lisansı altında özgür bir yazılımdır.