EFD-CFD 워크샵 중 Case3인 RAEWing A 형상에 대해 전산유체역학 해석을 수행하였다. 해석자로 3개의 상용 CFD 해석 코드(Star-CCM+, Fluent, CFX)와 오픈 소스 CFD 코드(SU2)를 사용하였다. 격자는 상용 격자 생성 코드인 Pointwise를 이용하여 격자의 수에 따라 4가지를 생성하였다. 마하수 0.4, 0.8에서 는 받음각 2도, 마하수 0.9에서 받음각 1도에서 해석하였다. coarse격자부터 fine 격자까지는 압력계수 곡선과 수직력 계수는 비슷한 결과를 보였으나 항력 계수에서는 차이가 있었다. Star-CCM+과 Fluent의 해석에서 차분법의 차수가 높을수록 충격파의 위치를 앞으로 예측하였다. 수렴에 다다르는 계산시간은 Fluent, Star-CCM+, CFX의 순으로 나타났고 SU2는 이에 비해 수렴하는데 많은 시간이 들었다.
EFD-CFD 워크샵 중 Case3인 RAE Wing A 형상에 대해 전산유체역학 해석을 수행하였다. 해석자로 3개의 상용 CFD 해석 코드(Star-CCM+, Fluent, CFX)와 오픈 소스 CFD 코드(SU2)를 사용하였다. 격자는 상용 격자 생성 코드인 Pointwise를 이용하여 격자의 수에 따라 4가지를 생성하였다. 마하수 0.4, 0.8에서 는 받음각 2도, 마하수 0.9에서 받음각 1도에서 해석하였다. coarse격자부터 fine 격자까지는 압력계수 곡선과 수직력 계수는 비슷한 결과를 보였으나 항력 계수에서는 차이가 있었다. Star-CCM+과 Fluent의 해석에서 차분법의 차수가 높을수록 충격파의 위치를 앞으로 예측하였다. 수렴에 다다르는 계산시간은 Fluent, Star-CCM+, CFX의 순으로 나타났고 SU2는 이에 비해 수렴하는데 많은 시간이 들었다.
Computational fluid dynamics analysis was performed for the case 3 of the EFD-CFD workshop. Solvers were used for three commercial CFD codes(Star-CCM+, Fluent and CFX) and an open source CFD code(SU2). The grid were generated four types depending on the total cells using commercial grid generation c...
Computational fluid dynamics analysis was performed for the case 3 of the EFD-CFD workshop. Solvers were used for three commercial CFD codes(Star-CCM+, Fluent and CFX) and an open source CFD code(SU2). The grid were generated four types depending on the total cells using commercial grid generation code(Pointwise). Mach number of 0.4 and 0.8, 2 degree angle of attack and Mach number of 0.9, 1 degree angle of attack were calculated. Similar pressure coefficient curve and normal force coefficient were showed from the coarse grid to fine grid of four codes. But there is a difference in the drag coefficient. The position of the shock wave was predicted forward as the discretization order increased in calculations using Star-CCM+ and Fluent. The computation time to converge, Fluent, Star-CCM +, CFX are in order, and SU2 takes much time to converge.
Computational fluid dynamics analysis was performed for the case 3 of the EFD-CFD workshop. Solvers were used for three commercial CFD codes(Star-CCM+, Fluent and CFX) and an open source CFD code(SU2). The grid were generated four types depending on the total cells using commercial grid generation code(Pointwise). Mach number of 0.4 and 0.8, 2 degree angle of attack and Mach number of 0.9, 1 degree angle of attack were calculated. Similar pressure coefficient curve and normal force coefficient were showed from the coarse grid to fine grid of four codes. But there is a difference in the drag coefficient. The position of the shock wave was predicted forward as the discretization order increased in calculations using Star-CCM+ and Fluent. The computation time to converge, Fluent, Star-CCM +, CFX are in order, and SU2 takes much time to converge.
한국항공우주학회 공기역학 부문위원회는 공기역학 연구를 수행하는 기관을 대상으로 시험 데이터와 전산해석 결과를 비교 분석하는 EFD-CFD워크샵을 2015년부터 개최하였다. 저자는 첫 번째 워크샵[1]에서 상용 CFD 해석 코드인 Fluent만을 이용하여 워크샵 중 Case 3[2]의 해석을 수행하였다.
무엇을 이용하여 격자 생성을 하였는가?
상용 격자 생성 software(SW)인 Pointwise[8]를 이용하여 격자 생성을 하였다. 각 CFD 코드의 개발사에서 개발한 SW를 사용해도 되나 다른 CFD 코드로 전환이 쉽지 않을 수도 있다.
격자 시퀀싱 기법의 초기화 방법은?
격자 시퀀싱 기법은 다음과 같이 초기화를 한다. 먼저 초기 격자를 기준으로 성긴 격자들을 코드안에서 자동으로 생성한다. 그 후 제일 성긴 격자부터 비점성해를 계산하고 이어서 만들어진 격자들의 비점성해를 차례대로 계산한다. 본 논문에서는 Star-CCM+의 모든 해석을 CFL수가 5인 격자 시퀀싱 기법을 사용하여 초기화를 하였다.
참고문헌 (8)
Kim, J. R., "CFD Analysis of RAE A Wing with Axisymmetric Body using Fluent," Proceeding of the 2015 KSAS Fall Conference, 2015.
Treadgold, D. A., Jones, A. F., Wilson, K. H., "Pressure distribution measured in the RAE 8ft . 6ft transonic wind tunnel on RAE wing 'A' in combination with an axi-symmetric body at Mach numbers of 0.4, 0.8, and 0.9," AGARD-AR-138, 1989, [chapter B-4].
Park, D. H., Kim, C. W., Lee, Y. G., "COMPARISON OF COMMERCIAL AND OPEN SOURCE CFD CODES FOR AERODYNAMIC ANALYSIS OF FLIGHT VEHICLES AT LOW SPEEDS," Journal of Computational Fluids Engineering, Vol. 21, No. 2, 2016, pp.70-80.
ANSYS, ANSYS CFX-Solver Theory Guide, Version 17.0.
Economon, T. D., Palacios, F., Copeland, S. R., Lukaczyk, T. W., Alonso, J. J., "SU2: An open- source suite for multiphysics simulation and design," AIAA Journal, Veol. 54, No. 3, pp.828-846.
AI-Helper
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.