SZAKDOLGOZAT VIRÁG DÁVID

Hasonló dokumentumok
HÍDTARTÓK ELLENÁLLÁSTÉNYEZŐJE

A mikroskálájú modellek turbulencia peremfeltételeiről

Gázturbina égő szimulációja CFD segítségével

Hidraulika. 1.előadás A hidraulika alapjai. Szilágyi Attila, NYE, 2018.

Biomechanika előadás: Háromdimenziós véráramlástani szimulációk

VIZSGA ÍRÁSBELI FELADATSOR

Szívókönyökök veszteségeinek és sebességprofiljainak vizsgálata CFD szimuláció segítségével

7.GYAKORLAT (14. oktatási hét)

Artériás véráramlások modellezése

LEVEGŐZTETETT HOMOKFOGÓK KERESZTMETSZETI VIZSGÁLATA NUMERIKUS ÁRAMLÁSTANI SZIMULÁCIÓVAL

Artériás véráramlások modellezése

ÁRAMLÁSTAN MFKGT600443

HÍD METSZET ÁRAMLÁSTANI VIZSGÁLATA NAGY-ÖRVÉNY SZIMULÁCIÓVAL

Large Eddy Simulation FLUENT rendszerben, alkalmazás bordázott csatorna számítására

Az úszás biomechanikája

A CFD elemzés minőségéről és megbízhatóságáról. Modell fejlesztési folyamata. A közelítési rendszer. Dr. Kristóf Gergely Október 11.

Fűtési rendszerek hidraulikai méretezése. Baumann Mihály adjunktus Lenkovics László tanársegéd PTE MIK Gépészmérnök Tanszék

MÉRÉSI JEGYZŐKÖNYV M4. számú mérés Testek ellenállástényezőjének mérése NPL típusú szélcsatornában

7.GYAKORLAT (14. oktatási hét)

Áramlástan kidolgozott 2016

VIZSGA ÍRÁSBELI FELADATSOR

I. A CFD alkalmazási területei Néhány érdekes korábbi CFD projekt

Numerikus szimuláció a városklíma vizsgálatokban

BME HDS CFD Tanszéki beszámoló

Hidrosztatika, Hidrodinamika

AERODINAMIKA KÁLLAI RUDOLF

Mérési jegyzőkönyv. M1 számú mérés. Testek ellenállástényezőjének mérése

Turbulencia és modellezése I.

6. TURBULENS MODELLEZÉS A CFD-BEN

Numerikus Áramlástan, Áramlások Numerikus Szimulációja

KS TÍPUSÚ IZOKINETIKUS MINTAVEVŐ SZONDA SZÉLCSATORNA VIZSGÁLATA

Tájékoztató. Értékelés Összesen: 60 pont

Tanszék tanszékvezető: Dr. Rohács József egyetemi tanár

H08 HATÁRRÉTEG SEBESSÉGPROFIL MÉRÉSE TÉGLALAP KERESZTMETSZETŰ CSATORNÁBAN

HŐÁTADÁS MODELLEZÉSE

Turbulencia és modellezése. lohasz [at] ara.bme.hu. Budapest Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem. GEA EGI Energiagazdálkodási Zrt

Ejtési teszt modellezése a tervezés fázisában

TÉRFOGATÁRAM MÉRÉSE. Mérési feladatok

Folyami hidrodinamikai modellezés

Overset mesh módszer alkalmazása ANSYS Fluent-ben

SZAKDOLGOZAT. Kondor István

Turbulens áramlás modellezése háromszög elrendezésű csőkötegben

Kollár Veronika A biofizika fizikai alapjai

Az Áramlástan Tanszék szélcsatornáinak korábbi és jelenlegi alkalmazásai

Felületi feszültség: cseppfolyós-gáz határfelületen a vonzerő kiegyensúlyozatlan: rugalmas hártyaként viselkedik.

Formula 1-es első szárny tervezésee TDK Dolgozat

KÖZÚTI JÁRMŰVEK FORGÓ KEREKE KÖRÜLI ÁRAMLÁS JELLEMZŐI, MÓDSZER KIDOLGOZÁSA ÁRAMLÁSOK ELEMZÉSÉRE. TÉZISFÜZET Ph.D. fokozat elnyerésére

Lapátszög-szabályzás hatása a nyomatékra

SZIMULÁCIÓ ÉS MODELLEZÉS AZ ANSYS ALKALMAZÁSÁVAL

BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM Épületgépészeti és Gépészeti Eljárástechnika Tanszék HALLGATÓI SEGÉDLET

MÜNZ PÉTER SZAKDOLGOZAT

Győri HPC kutatások és alkalmazások

1.1 Hasonlítsa össze a valós ill. ideális folyadékokat legfontosabb sajátosságaik alapján!

Hő- és áramlástani feladatok numerikus modellezése

Folyadékok áramlása Folyadékok. Folyadékok mechanikája. Pascal törvénye

DR. DEMÉNY ANDRÁS-I)R. EROSTYÁK JÁNOS- DR. SZABÓ GÁBOR-DR. TRÓCSÁNYI ZOLTÁN FIZIKA I. Klasszikus mechanika NEMZETI TANKÖNYVKIADÓ, BUDAPEST

Szennyezőanyagok terjedésének numerikus szimulációja, MISKAM célszoftver

A DUNAÚJVÁROSI DUNA-HÍD AERODINAMIKAI VIZSGÁLATA: SZÉLCSATORNA KÍSÉRLET

Egyszerűsített háromdimenziós buszmodell körüli áramlás numerikus vizsgálata Fluent által felkínált Reynolds átlagolt turbulenciamodellekkel

Írja fel az általános transzportegyenlet integrál alakban! Definiálja a konvektív és konduktív fluxus fogalmát!

Szabadsugár. A fenti feltételekkel a folyadék áramlását leíró mozgásegyenlet és a kontinuitási egyenlet az alábbi egyszerű alakú: (1) .

5. gy. VIZES OLDATOK VISZKOZITÁSÁNAK MÉRÉSE OSTWALD-FENSKE-FÉLE VISZKOZIMÉTERREL

Folyadékok és gázok áramlása

Valószínűségszámítás összefoglaló

Vérkeringés. A szív munkája

H01 TEHERAUTÓ ÉS BUSZMODELL SZÉLCSATORNA VIZSGÁLATA

BMEGEÁTAT01-AKM1 ÁRAMLÁSTAN (DR.SUDA-J.M.) I.FAKZH AELAB (90MIN) 18:15H. homogén. folytonos (azaz kontinuum)

A TERVEZETT M0 ÚTGYŰRŰ ÉSZAKI SZEKTORÁNAK 11. ÉS 10. SZ. FŐUTAK KÖZÖTTI SZAKASZÁN VÁRHATÓ LÉGSZENNYEZETTSÉG

Technikai áttekintés SimDay H. Tóth Zsolt FEA üzletág igazgató

Simított részecskedinamika Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH)

PONTSZÁM:S50p / p = 0. Név:. NEPTUN kód: ÜLŐHELY sorszám

Cseppfolyós halmazállapotú közegek. hőtranszport-jellemzőinek számítása. Gergely Dániel Zoltán

ÁRAMVONALAS TEST, TOMPA TEST

Ventilátor (Ve) [ ] 4 ahol Q: a térfogatáram [ m3. Nyomásszám:

Szent István Egyetem FIZIKA. Folyadékok fizikája (Hidrodinamika) Dr. Seres István

Á R A M L Á S T A N. Áramlás iránya. Jelmagyarázat: p = statikus nyomás a folyadékrészecske felületére ható nyomás, egyenlő a csőfalra ható nyomással

Projektfeladatok 2014, tavaszi félév

Mechanika IV.: Hidrosztatika és hidrodinamika. Vizsgatétel. Folyadékok fizikája. Folyadékok alaptulajdonságai

Folyadékáramlás. Orvosi biofizika (szerk. Damjanovich Sándor, Fidy Judit, Szöllősi János) Medicina Könyvkiadó, Budapest, 2006

Hidrosztatikus hajtások, BMEGEVGAG11 Munkafolyadékok

N=20db. b) ÜZEMMELEG ÁLLAPOT MOTORINDÍTÁS UTÁN (TÉLEN)

Számítógépes szimulációk: molekuláris dinamika és Monte Carlo

A REPÜLÉSELMÉLET TANTÁRGY MULTIMÉDIÁS FELDOLGOZÁSA A HAJÓZÓ ÉS MŰSZAKI HALLGATÓI ÁLLOMÁNY SZÁMÁRA

SZÁMÍTÁSI FELADATOK I.

Aktuális CFD projektek a BME NTI-ben

ÚTMUTATÓ a SZAKDOLGOZAT KÉSZÍTÉSÉHEZ és a ZÁRÓVIZSGÁRA VALÓ FELKÉSZÜLÉSHEZ

Áramlásszimulációk a víz- és szennyvíztechnológia témakörében

TRANSZPORTFOLYAMATOK ÉS SZIMULÁCIÓJUK (MAKKEM 242ML)

BSc hallgatók szakdolgozatával szemben támasztott követelmények SZTE TTIK Földrajzi és Földtani Tanszékcsoport

VARGA MÁTÉ JÓZSEF SZAKDOLGOZAT

FOLYADÉK BELSŐ SÚRLÓDÁSÁNAK MÉRÉSE

Folyadékok és gázok áramlása

Szent István Egyetem FIZI IKA Folyadékok fizikája (Hidrodinamika) Dr. Seres István

Ipari és kutatási területek Dr. Veress Árpád,

H03 DINAMIKUS NYOMÁSMÉRÉS HENGERES TESTEK FELÜLETÉN

BMEGEÁT-BT11, -AT01-, -AKM1, -AM21 ÁRAMLÁSTAN (DR.SUDA-J.M.) I.FAKZH K155 (90MIN) 18:15H

Folyadékáramlás. Folyadékok alaptulajdonságai

Matematika és Számítástudomány Tanszék

V É G E S E L E M M Ó D S Z E R M É R N Ö K I M E C H A N I K A I A L K A LM A Z Á S A I

Transzportjelenségek

Átírás:

SZAKDOLGOZAT VIRÁG DÁVID 2010

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Gépészmérnöki Kar Áramlástan Tanszék SZÁRNY KÖRÜLI TURBULENS ÁRAMLÁS NUMERIKUS SZIMULÁCIÓJA NYÍLT FORRÁSKÓDÚ SZOFTVERREL VIRÁG DÁVID SZAKDOLGOZAT Konzulens: Nagy László, egyetemi tanársegéd BUDAPEST, 2010

Nyilatkozat Alulírott Virág Dávid, a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem hallgatója kijelentem, hogy ezt a szakdolgozatot meg nem engedett segítség nélkül, saját magam készítettem, és a szakdolgozatomban csak a megadott forrásokat használtam fel. Minden olyan részt, amelyet szó szerint, vagy azonos értelemben, de átfogalmazva más forrásból átvettem, a forrás megjelölésével egyértelműen megjelöltem. Budapest, 2010. december 10. Virág Dávid

Tartalomjegyzék 1. Bevezetés... 17 1.1. Szakdolgozat ismertetése... 17 1.2. Feladat részletezése... 17 1.3. Felhasznált eszközök... 17 1.4. OpenFOAM... 18 1.5. OpenFOAM és Fluent összehasonlítása... 20 1.6. Áramlások numerikus szimulációja... 20 1.6.1. Véges térfogatok módszere... 20 1.6.2. CFD elmélet... 21 1.6.3. Numerikus szimulációs szoftver alkalmazásának lépései... 23 1.7. Lamináris és turbulens áramlások... 24 1.7.1. Reynolds-féle kísérlet... 24 1.7.2. Turbulencia modellezése... 25 1.7.3. Határréteg, univerzális faltörvény... 25 1.8. RAF6-E szárnyprofil... 27 1.8.1. Szárnyra ható erők... 28 2. Szárny körüli áramlás numerikus szimulációja... 29 2.1. Futtatási paraméterek... 29 2.1.1. Felhasznált parancsok... 29 2.2. Numerikus háló... 30 2.2.1. Háló felépítése... 30 2.2.1.1. Blokkstruktúra... 30 2.2.1.2. O-háló... 32 2.2.1.3. Kritikus területek... 32 2.2.2. Falfüggvény... 33 2.2.3. Courant-Friedrichs-Lewy szám... 34 2.2.4. Átfolyási szám... 35 2.3. Peremfeltételek... 35

3. OpenFOAM - Fluent szimuláció összehasonlítása... 38 3.1. Erőtényezők... 38 3.2. Pillanatnyi értékek... 39 3.3. Átlagolás és RMS... 43 3.3.1. Átlagolt értékek... 44 3.3.2. RMS... 48 3.4. Átlagos fali nyírófeszültség... 52 4. Sémák összehasonlítása... 54 4.1. LinearUpwind... 54 4.1.1. Erőtényezők... 54 4.1.2. 0,3 s... 54 4.1.2.1. Pillanatnyi értékek... 54 4.1.3. 0,4 s... 55 4.1.3.1. Pillanatnyi értékek... 55 4.1.3.2. Átlagolt értékek... 56 4.1.3.3. RMS... 56 4.1.3.4. Átlagos fali nyírófeszültség... 57 4.2. Linear... 58 4.2.1. Erőtényezők... 58 4.2.2. 0,3 s... 58 4.2.2.1. Pillanatnyi értékek... 58 4.2.3. 0,4 s... 58 4.2.3.1. Pillanatnyi értékek... 58 4.2.3.2. Átlagolt értékek... 59 4.2.3.3. RMS... 60 4.2.3.4. Átlagos fali nyírófeszültség... 61 4.3. Upwind... 61 4.3.1. Erőtényezők... 61 4.3.2. 0,3 s... 61

4.3.2.1. Pillanatnyi értékek... 61 4.3.3. 0,4 s... 62 4.3.3.1. Pillanatnyi értékek... 62 4.3.3.2. Átlagolt értékek... 63 4.3.3.3. RMS... 64 4.3.3.4. Átlagos fali nyírófeszültség... 64 4.4. MUSCL... 65 4.4.1. Erőtényezők... 65 4.4.2. 0,3 s... 65 4.4.2.1. Pillanatnyi értékek... 65 4.4.3. 0,4 s... 66 4.4.3.1. Pillanatnyi értékek... 66 4.4.3.2. Átlagolt értékek... 67 4.4.3.3. RMS... 67 4.4.3.4. Átlagos fali nyírófeszültség... 68 4.5. QUICK... 68 4.5.1. Erőtényezők... 68 4.5.2. 0,3 s... 69 4.5.2.1. Pillanatnyi értékek... 69 4.5.3. 0,4 s... 69 4.5.3.1. Pillanatnyi értékek... 69 4.5.3.2. Átlagolt értékek... 70 4.5.3.3. RMS... 71 4.5.3.4. Átlagos fali nyírófeszültség... 71 5. Összefoglalás... 72 6. Summary... 72

Jelölések jegyzéke Latin betűk Jelölés Megnevezés Mértékegység A Szárny alapterülete [m 2 ] c Húrhossz [m] c e Ellenállástényező [1] c f Felhajtóerő-tényező [1] CFL Courant-Friedrichs-Lewy szám [1] F e Ellenálláserő [N] F f Felhajtóerő [N] FTN Átfolyási szám [1] L Vizsgált tartomány hossza [m] N x Áramlási irányú cellaszám [1] N y Áramlásra merőleges irányú cellaszám [1] Re Reynolds-szám [1] t flow Áramlás kezdete óta eltelt idő [s] u* Súrlódási sebesség [m/s] U ref Megfúvás átlagsebessége [m/s] U ref,x Megfúvás áramlás irányú komponensének átlagsebessége [m/s] U ref,y Megfúvás áramlásra merőleges irányú komponensének átlagsebessége [m/s] u RMS Fluktuáció [1] v Megfúvási sebesség [m/s] y Faltávolság [m] y + Dimenziótlan faltávolság [1]

Görög betűk Jelölés Megnevezés Mértékegység α Állásszög [ ] t Időlépés [s] x Cella méret x irányban [m] y Cella méret y irányban [m] µ Dinamikai viszkozitás [kg/ms] ν Kinematikai viszkozitás [m 2 /s] ρ Közeg sűrűsége [kg/m 3 ] τ Átlagos fali nyírófeszültség [Pa] τ w Fali csúsztatófeszültség [Pa]