Légcsavaros repülőgép numerikus áramlástani modellezése és vizsgálata
Légcsavaros repülőgép numerikus áramlástani modellezése és vizsgálata
A mérnöki gyakorlatban, az iparból jelentkező igénynek és a számítástechnika gyors fejlődésének köszönhetően egyre inkább előtérbe kerülnek az áramlástani numerikus szimulációs szoftverek. Ezek az úgynevezett CFD (Computational Fluid Dynamics) programok, melyek leginkább a VTM-ét (Véges Térfogatok Módszerét) használják az alapegyenletek diszkretizációja során. A számítási eljárás alkalmazásával jelentős számú koncepció, áramlásra gyakorolt hatása vizsgálható meg a tervezés során a különböző geometriai kialakítások megépítése nélkül, ezáltal jelentős idő, költség és kapacitás takarítható meg. Különösen igaz ez a repülőgép iparra. Ezért, munkám során, egy ilyen szoftver segítségével vizsgálom a Corvus extra 300-as repülőgép körül kialakuló és a forgó légcsavar által megzavart áramlás modellezésének lehetőségét, melynek eredményei további hazai és EU-s (pl. ESPOSA) projektekben hasznosíthatók. A szimulációs eljárás első lépésében a repülőgép egyszerűsített 3D-s modelljét dolgoztam ki. Ezután a valóságos méretekkel rendelkező geometria köré elkészítettem az áramlási teret. A térbeli diszkretizációt követően definiáltam a megoldó által használandó matematikai és fizikai modelleket, az áramló közeg anyagtulajdonságait, a peremfeltételeket és az álló, illetve forgó tartományok közötti kapcsolatot. A konvergens áramlás kialakulását követően került sor a megoldás helyességének értékelésére és a valósághűségének elemzésére. A számítás pontosságát – a hálóméret, a konfiguráció és a modellparaméterek tekintetében – érzékenységi vizsgálatok elkészítésével tovább növelhetjük. A kapott eredményeket mindig kellő fenntartással és körültekintően kell kezelni. Nagyon lényeges a validáció, melynek során meggyőződhetünk arról, hogy a valóságnak megfelelő, azaz fizikailag helyes eredményekre jutottunk.
