Beşinci ve son bölümde daha önce elde edilen ve sunulan bazı verilerin biraz daha iyi anlaşılabilmesi maksadıyla bu defa Spalart-Allmaras türbülans modelinin yArtı=100 civarında farklı hesaplama örgüsü çözünürlüklerine bağlı davranışlarının incelenmesine çalışılacaktır.
Bu safhada sabit yArtı değerine sahip üç farklı düzenli C-örgü oluşturularak bu değişkenin sonuçlar üzerindeki etkisi incelenmiştir ve ilk hesaplarda kullanılan örgünün düğüm sayılarının basitçe 1,5 kat ve 2 kat arttırılmasıyla elde edilen örgülerle birlikte toplam üç farklı çözünürlükte hesaplar tekrarlanmıştır.
Kullanılan söz konusu üç farklı hesaplama örgüsü ile alâkalı temel veriler çizelge.1'de görülebilir. Örgüler Construct2D ile imal edildiğinden, çizelgede bu yazılımın kullandığı boyut değişkenleri ile çözünürlükler ifade edilmiştir. Kısaca açıklamak gerekirse;
- nsrf: Kanat kesiti üzerindeki düğüm noktası sayısı,
- nwke: C-örgünün dümensuyundaki düğüm noktası sayısı,
- jmax: Kesit yüzeyine dik (normal yöndeki) düğüm noktası sayısıdır.
|
Örgü-1x |
Örgü-1,5x |
Örgü-2x |
nsrf |
250 |
375 |
500 |
nwke |
50 |
75 |
100 |
jmax |
100 |
150 |
200 |
düğüm |
34.949 |
101.099 |
179.799 |
hücre |
34.551 |
100.426 |
178.901 |
|
|
|
|
Hesaplama Süresi |
519 saniye |
1.654 saniye |
3.031 saniye |
yArtı - asgari |
22 |
19 |
18 |
yArtı - azami |
123 |
123 |
123 |
yArtı - ortalama |
90 |
90 |
90 |
Basınç - azami |
16,82 |
16,85 |
16,87 |
Basınç - asgari |
-5,96 |
-5,96 |
-5,95 |
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 |
Türbülanslı Kinematik Kıvamlılık - nut |
1,06e-07 |
Kinematik Kıvamlılık - nu |
1e-06 |
Çözücü |
simpleFoam |
Çizelge.2) Hesaplamalar için kullanılan bazı temel sınır şartları ve çözücü.
Gerçekleştirilen çözümlerde bütün sınır şartları, rahatlatma katsayıları ve y+ tamamen eşittir. Hesaplamalar sonucu elde edilen veriler özet olarak aşağıdaki resimlerde görülebilir. Çok fazla yorum yapmaya hacet yok. Tabii ki ihtiyaçlara bağlı olarak durumu daha dikkâtli değerlendirmek uygun olur. Eğer laminar-türbülans geçiş bölgesi ile ilgileniliyorsa, tutunma kaybı noktası aranıyorsa, firar kenarı gürültüsüne ihtiyaç varsa vesaire durumu farklı açılardan ele almak ve öyle değerlendirmek gerekir. Yine de okuyucu kendi ihtiyacına uygun olarak buradan da bazı sonuçlar çıkartabilir.

Resim.1) SpalartAllmaras türbülans modeli ile hesaplanan kaldırma katsayılarının farklı örgülere göre ve tekerrür sayısına bağlı değişimi.

Resim.2) SpalartAllmaras türbülans modeli ile hesaplanan direnç katsayılarının farklı örgülere göre ve tekerrür sayısına bağlı değişimi.

Resim.3) SpalartAllmaras türbülans modeli ile hesaplanan basınç katsayılarının farklı örgülere göre kanat kesiti üzerindeki dağılımları.

Resim.4) SpalartAllmaras türbülans modelinde Örgü-1x için çözüm sürecindeki artık değerler.

Resim.5) SpalartAllmaras türbülans modelinde Örgü-1,5x için çözüm sürecindeki artık değerler.

Resim.6) SpalartAllmaras türbülans modelinde Örgü-2x için çözüm sürecindeki artık değerler.
Bu basit inceleme dizisinin daha önceki bölümlerine hızlıca ulaşmak istenirse aşağıdaki bağlantılar kullanılabilir;
- İki Boyutlu Yüksek-Reynolds OpenFOAM Denemeleri
- SpalartAllmaras türbülans modelinin muhtelif yüksek-Re yArtı değerlerine bağlı davranışı
- kOmegaSST türbülans modelinin muhtelif yüksek-Re yArtı değerlerine bağlı davranışı
- realizableKE türbülans modelinin muhtelif yüksek-Re yArtı değerlerine bağlı davranışı
|