Numerické výpočetní metody v aerodynamice

Ing. Robert Popela, Ph.D.

Koncepční návrh Předběžný návrh Příprava výroby

Kompromisní studie

-výkony, hmotnost, náklady

Požadavky a

specifikace

Koncepční návrh

Možné konfigurace

Vybrané konfigurace

Analýza Analýza Analýza

Tunelové modely a měření

Předběžný návrh - uspořádání

Finální sestava

Laboratorní zkoušky podsystémů

Dřevěná maketa Kovová maketa

Výkresy

- detaily, sestavy, instalace

Aerodynamická optimalizace

CFD

Výroba

Oblast aplikace z hlediska návrhového a realizačního procesu

Numerické výpočetní metody v aerodynamice

Čtyři základní úrovně výpočetních metod s proměnným stupněm rozlišení a výpočetní náročnosti

neviskózní, nerotační, lineární

+ nelinearity

+ rotace

+ viskózní efekty

IV. NAVIER-STOKESovské ŘEŠIČE – RANS (90-tá léta)

I. LINEÁRNÍ POTENCIÁLNÍ (60-tá léta)

II. NELINEÁRNÍ POTENCIÁLNÍ (70-tá léta)

III. EULEROVSKÉ ŘEŠIČE (80-tá léta)

Typy metod

Numerické výpočetní metody v aerodynamice

Numerické výpočetní metody v aerodynamice

Příklady konkrétních implementací

2D aplikace 3D aplikace

Panelové metody – metoda okrajových prvků BEM

Panelové metody - metoda okrajových prvků BEM

FVM – finite volume method = metoda konečných objemů

Profily Profily, křídla, VOP, motory, komplexní konfigurace

Xfoil

Eppler

FluentCFXSTAR CDTAU…

VSAEROVLAERO….

Dle typu metody lze rozlišit úroveň přesnosti získaných výsledků i jejich komplexnost

Numerické výpočetní metody v aerodynamice

2D panelové metody pro výpočty profilů

Xfoil

Eppler

Numerické výpočetní metody v aerodynamice

2D panelové motody pro 3D konfigurace

VLAERO

Numerické výpočetní metody v aerodynamice

3D panelové metody

VSAERO

Numerické výpočetní metody v aerodynamice

Příklady aplikací při řešení projektů na Leteckém ústavu

Numerické výpočetní metody v aerodynamice

CFD analýza komplexní 3D konfigurace

Návrh a optimalizace jednoštěrbinové klapky

Povrchová výpočetní síť

Proudnice – čelní pohled, vybočení (beta=5deg)

Numerické výpočetní metody v aerodynamice

Numerické výpočetní metody v aerodynamice