 |
جریان در اطراف یک ایرفویل شیبدار NACA 0012
معرفی
این مثال جریان اطراف یک ایرفویل شیبدار NACA 0012 را با استفاده از مدل آشفتگی SST شبیه‌سازی می‌کند و نتایج را با داده‌های بالابر تجربی Ladson ( مرجع 1 ) و داده‌های فشار گرگوری و اوریلی ( مرجع 2 ) مقایسه می‌کند. مدل SST قابلیت های نزدیک دیوار مدل k – ω را با رفتار جریان آزاد برتر مدل k – ε ترکیب می کند تا شبیه سازی دقیق طیف گسترده ای از مشکلات جریان داخلی و خارجی را امکان پذیر کند. برای اطلاعات بیشتر به نظریه مدل آشفتگی SST در راهنمای کاربر ماژول CFD مراجعه کنید.
تعریف مدل
جریان را نسبت به یک قاب مرجع ثابت روی ایرفویل NACA 0012 با طول وتر c = 1.8 متر در نظر بگیرید. دمای هوای محیط 20 درجه سانتی گراد و سرعت جریان آزاد نسبی U ∞ = 50 متر بر ثانیه است که در نتیجه عدد ماخ 0.15 است . عدد رینولدز بر اساس طول وتر تقریباً 6·10 6 است ، بنابراین می‌توانید فرض کنید که لایه‌های مرزی تقریباً روی کل ایرفویل متلاطم هستند. ایرفویل با زاویه α نسبت به جریان مقابل متمایل است .
برای به دست آوردن یک لبه دنباله دار تیز، ایرفویل کمی از شکل اصلی خود تغییر می کند ( مراجعه 3 ).
لبه های بالادست، بالا و پایین حوزه محاسباتی در 100 طول وتر از لبه انتهایی ایرفویل و لبه پایین دست در 200 طول وتر فاصله دارد. این برای به حداقل رساندن تأثیر شرایط مرزی اعمال شده است.
شکل 1 دامنه جریان و شرایط مرزی میدان دور اعمال شده را نشان می دهد.
شکل 1: دامنه جریان و شرایط مرزی میدان دور.
مرجع. 4 مقادیر میدان دور را برای متغیرهای آشفتگی فراهم می کند،
که در آن مقدار جریان آزاد انرژی جنبشی اغتشاش با داده می شود
و L طول مناسب حوزه محاسباتی است. مدل فعلی حد بالایی مقادیر آشفتگی جریان آزاد ارائه شده را اعمال می کند.
شکل 2 نمای نزدیک از بخش ایرفویل را نشان می دهد. حالت بدون لغزش روی سطح ایرفویل اعمال می شود.
شکل 2: نمای نزدیک از بخش ایرفویل.
محاسبات از یک شبکه ساختار یافته با نسبت اندازه بالا بین عناصر خارجی و دیوار مجاور استفاده می کند.
راه حل جریان بالقوه
ساده ترین گزینه هنگام تنظیم میدان سرعت اولیه استفاده از یک سرعت ثابت است که شرایط مرزی دیوار را برآورده نمی کند. با حل معادله جریان پتانسیل می توان حدس اولیه دقیق تر و قوی تری به دست آورد.
با فرض جریان غیر چرخشی و غیر لزج، پتانسیل سرعت 
به صورت تعریف می شود
به صورت تعریف می شود
پتانسیل سرعت باید معادله پیوستگی جریان تراکم ناپذیر را برآورده کند 
. معادله پیوستگی را می توان به صورت معادله لاپلاس بیان کرد
باید معادله پیوستگی جریان تراکم ناپذیر را برآورده کند 
. معادله پیوستگی را می توان به صورت معادله لاپلاس بیان کرد
که معادله جریان پتانسیل است.
هنگامی که پتانسیل سرعت محاسبه شد، فشار را می توان با استفاده از معادله برنولی برای جریان های ثابت تقریب زد:
محاسبه شد، فشار را می توان با استفاده از معادله برنولی برای جریان های ثابت تقریب زد:
نتایج و بحث
این مطالعه یک Sweep پارامتریک را با زاویه حمله α انجام می دهد که مقادیر،
شکل 3 بزرگی سرعت و خطوط جریان را برای جریان ثابت در اطراف نمایه NACA 0012 در α = 14 نشان می دهد .
شکل 3: اندازه سرعت و خطوط جریان برای جریان در اطراف ایرفویل NACA 0012.
یک حباب جدایی کوچک در لبه عقب برای مقادیر بالاتر α ظاهر می شود و بعید است جریان در اینجا ثابت و دو بعدی باقی بماند. مرجع. 1 داده های تجربی را برای ضریب بالابر در مقابل زاویه حمله ارائه می دهد،
که در آن ضریب فشار به صورت زیر تعریف می شود
و c طول وتر است. توجه داشته باشید که نرمال از حوزه جریان (به داخل ایرفویل) به سمت بیرون هدایت می شود. شکل 4 نتایج محاسباتی و تجربی را برای ضریب لیفت در مقابل زاویه حمله نشان می دهد.
شکل 4: نتایج محاسباتی (جامد) و تجربی (نقطه) برای ضریب بالابر در مقابل زاویه حمله.
هیچ اختلاف قابل تشخیصی بین نتایج محاسباتی و تجربی در محدوده مقادیر α مورد استفاده در محاسبات رخ نمی دهد. نتایج تجربی از طریق رژیم پارامتری که در آن ایرفویل متوقف می شود، ادامه می یابد. شکل 5 مقایسه ای بین ضریب فشار محاسبه شده در α = 10 درجه و نتایج تجربی در Ref. 2 .
شکل 5: نتایج محاسباتی (جامد) و تجربی (نقطه ای) برای ضریب فشار در طول ایرفویل.
داده‌های آزمایشی فقط در قسمت کم فشار ایرفویل موجود است. تطابق بین نتایج محاسباتی و تجربی بسیار خوب است.
نکاتی درباره پیاده سازی COMSOL
این مدل از مدل آشفتگی SST همراه با Sweep پارامتریک برای زاویه حمله برای محاسبه جریان‌های مختلف روی یک مش نقشه‌برداری شده استفاده می‌کند.
مقادیر اولیه مولفه های سرعت با حل یک معادله جریان پتانسیل که با استفاده از رابط PDE تنظیم شده است، به دست می آید.
منابع
1. CL Ladson، “اثرات تغییر مستقل اعداد ماخ و رینولدز بر ویژگی های آیرودینامیکی کم سرعت بخش ایرفویل NACA 0012″، NASA TM 4074 ، 1988.
2. N. Gregory و CL O’Reilly، “ویژگی های آیرودینامیکی کم سرعت بخش آئروفویل NACA 0012، از جمله اثرات زبری سطح بالایی شبیه سازی یخ زدگی”، ARC ، R. & M. no. 3726، 1970.
3. مرکز تحقیقات لانگلی ناسا، منبع مدل‌سازی آشفتگی، «مورد اعتبارسنجی ایرفویل 2 بعدی NACA 0012»، http://turbmodels.larc.nasa.gov/naca0012_val.html
4. FR Menter، “دو معادله مدل های گردابی ویسکوزیته برای کاربردهای مهندسی”، مجله AIAA ، جلد. 32، شماره 8، صفحات 1598-1605، 1994.
مسیر کتابخانه برنامه: CFD_Module/Verification_Examples/naca0012_airfoil
دستورالعمل های مدل سازی
از منوی File ، New را انتخاب کنید .
جدید
در پنجره جدید ، روی 
Model Wizard کلیک کنید .
Model Wizard کلیک کنید .مدل جادوگر
1 | در پنجره Model Wizard روی  2D کلیک کنید . |
2 | در درخت Select Physics ، Mathematics> Classical PDEs> Laplace’s Equation (lpeq) را انتخاب کنید . |
3 | روی افزودن کلیک کنید . |
4 |  روی مطالعه کلیک کنید . |
5 | در درخت انتخاب مطالعه ، General Studies>Stationary را انتخاب کنید . |
6 |  روی Done کلیک کنید . |
معادله لاپلاس (LPEQ)
1 | در پنجره Model Builder ، در بخش 1 (comp1) روی معادله لاپلاس (lpeq) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات معادله لاپلاس ، روی قسمت Dependent Variables کلیک کنید . |
3 | در قسمت متن متغیر وابسته ، phi را تایپ کنید . |
فیزیک را اضافه کنید
1 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Physics کلیک کنید تا پنجره Add Physics باز شود . |
2 | به پنجره Add Physics بروید . |
3 | در درخت، Fluid Flow>Single-Phase Flow>Turbulent Flow>Turbulent Flow, SST (spf) را انتخاب کنید . |
4 | روی Add to Component 1 در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
5 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Physics کلیک کنید تا پنجره Add Physics بسته شود . |
تعاریف جهانی
پارامترهای 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Global Definitions روی Parameters 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای پارامترها ، بخش پارامترها را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام | اصطلاح | ارزش | شرح |
U_inf | 50[m*s^-1] | 50 متر بر ثانیه | سرعت جریان آزاد |
rho_inf | 1.2043 [kg*m^-3] | 1.2043 کیلوگرم بر متر مکعب | تراکم جریان آزاد |
mu_inf | 1.81397e-5[kg*m^-1*s^-1] | 1.814E-5 کیلوگرم/(m·s) | ویسکوزیته دینامیکی جریان آزاد |
L | 180[m] | 180 متر | طول مرجع دامنه |
ج | 1.8[m] | 1.8 متر | طول آکورد |
k_inf | 0.1*mu_inf*U_inf/(rho_inf*L) | 4.184E-7 متر مربع بر ثانیه | انرژی جنبشی آشفته جریان آزاد |
to_inf | 10*U_inf/L | 2.7778 1/s | نرخ اتلاف خاص جریان آزاد |
آلفا | 0 | 0 | زاویه حمله |
هندسه 1
دایره 1 (c1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Circle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات دایره ، بخش اندازه و شکل را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Radius ، L را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متنی Sector angle عدد 90 را تایپ کنید . |
5 | قسمت Rotation Angle را پیدا کنید . در قسمت متن چرخش ، 90 را تایپ کنید . |
منحنی پارامتریک 1 (pc1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  More Primitives کلیک کنید و منحنی پارامتری را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای منحنی پارامتری ، قسمت عبارات را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن x ، c*s را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن y ، c*0.594689181*(0.298222773*sqrt(s)-0.127125232*s-0.357907906*s^2+0.291984971*s^3-0.106*s^6) را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن x ، -c را تایپ کنید . |
اتحادیه 1 (uni1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Booleans and Partitions کلیک کنید و Union را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره Graphics کلیک کنید و سپس Ctrl+A را فشار دهید تا هر دو شی انتخاب شوند. |
حذف نهادهای 1 (del1)
1 | در پنجره Model Builder ، روی Geometry 1 کلیک راست کرده و Delete Entities را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای حذف نهادها ، بخش Entities یا Objects to Delete را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، دامنه را انتخاب کنید . |
4 | در شی uni1 ، فقط دامنه 2 را انتخاب کنید. |
5 |  روی Build All Objects کلیک کنید . |
6 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
مستطیل 1 (r1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width ، L را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، L را تایپ کنید . |
5 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
6 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
آینه 1 (mir1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Transforms کلیک کرده و Mirror را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Mirror ، بخش ورودی را پیدا کنید . |
3 | چک باکس Keep input objects را انتخاب کنید . |
4 | در پنجره Graphics کلیک کنید و سپس Ctrl+A را فشار دهید تا هر دو شی انتخاب شوند. |
5 | قسمت Normal Vector to Line of Reflection را پیدا کنید . در قسمت متن x ، 0 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن y ، 1 را تایپ کنید . |
7 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
8 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
لبه های کنترل مش 1 (mce1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Virtual Operations کلیک کنید و Mesh Control Edges را انتخاب کنید . |
2 | در باله شی ، فقط مرزهای 1، 2، 4 و 5 را انتخاب کنید.  |
3 | در نوار ابزار Geometry ، روی  ساختن همه کلیک کنید . |
مواد را اضافه کنید
1 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Material کلیک کنید تا پنجره Add Material باز شود . |
2 | به پنجره Add Material بروید . |
3 | در درخت، Liquids and Gases>Gases>Air را انتخاب کنید . |
4 | روی Add to Component در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
5 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Material کلیک کنید تا پنجره Add Material بسته شود . |
معادله لاپلاس (LPEQ)
1 | در پنجره Model Builder ، در بخش 1 (comp1) روی معادله لاپلاس (lpeq) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات معادله لاپلاس ، بخش واحدها را پیدا کنید . |
3 |  روی تعریف واحد متغیر وابسته کلیک کنید . |
4 | در جدول کمیت متغیر وابسته ، تنظیمات زیر را وارد کنید: |
کمیت متغیر وابسته | واحد |
واحد سفارشی | m^2/s |
5 |  روی تعریف واحد اصطلاح منبع کلیک کنید . |
6 | در جدول مقدار واژه منبع ، تنظیمات زیر را وارد کنید: |
مقدار اصطلاح منبع | واحد |
واحد سفارشی | s^-1 |
شرایط مرزی دیریکله 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Dirichlet Boundary Condition را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای شرایط مرزی دیریکله ، بخش انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 |  روی Paste Selection کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره ای Paste Selection ، در فیلد متن Selection عدد 2 را تایپ کنید . |
5 | روی OK کلیک کنید . |
شار/منبع 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Flux/Source را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Flux/Source ، بخش انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 |  روی Paste Selection کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره ای Paste Selection ، در قسمت انتخاب متن، عدد 1 را تایپ کنید . |
5 | روی OK کلیک کنید . |
6 | در پنجره تنظیمات برای Flux/Source ، بخش Boundary Flux/Source را پیدا کنید . |
7 | در قسمت متن g ، -nx*U_inf را تایپ کنید . |
جریان آشفته، SST (SPF)
از آنجایی که تغییرات چگالی کم نیست، جریان را نمی توان تراکم ناپذیر در نظر گرفت. بنابراین جریان را تراکم پذیر تنظیم کنید.
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Turbulent Flow, SST (spf) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جریان آشفته ، SST ، بخش Physical Model را پیدا کنید . |
3 | از لیست تراکم پذیری ، جریان تراکم پذیر (Ma<0.3) را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Turbulence را پیدا کنید . از لیست درمان دیوار ، Low Re را انتخاب کنید . |
خواص سیالات 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Turbulent Flow، SST (spf) روی Fluid Properties 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای ویژگی های سیال ، بخش معادله فاصله را پیدا کنید . |
3 | از لیست l ref ، Manual را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت متن، 0.2 را تایپ کنید . |
ورودی 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Inlet را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 1 را انتخاب کنید. |
با استفاده از پنجره Selection List ممکن است انتخاب مرز صحیح آسان تر باشد . برای باز کردن این پنجره، در نوار ابزار Home روی Windows کلیک کرده و Selection List را انتخاب کنید . (اگر از دسکتاپ کراس پلتفرم استفاده می کنید، ویندوز را در منوی اصلی پیدا می کنید.)
3 | در پنجره تنظیمات برای ورودی ، بخش شرایط آشفتگی را پیدا کنید . |
4 | روی دکمه Specify turbulence variables کلیک کنید . |
5 | در قسمت متن k 0 ، k_inf را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متنی ω 0 ، om_inf را تایپ کنید . |
7 | قسمت Velocity را پیدا کنید . روی دکمه فیلد Velocity کلیک کنید . |
8 | بردار u 0 را به عنوان مشخص کنید |
U_inf*cos(alpha*pi/180) | ایکس |
U_inf*sin(alpha*pi/180) | y |
مقادیر اولیه 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی مقادیر اولیه 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مقادیر اولیه ، قسمت مقادیر اولیه را پیدا کنید . |
3 | بردار u را به صورت مشخص کنید |
فیکس | ایکس |
-فی | y |
4 | در قسمت متن p ، -spf.rho/2*(phix^2+phiy^2) را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن k ، k_inf را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن om ، om_inf را تایپ کنید . |
باز کردن مرز 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Open Boundary را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 2 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای Open Boundary ، بخش Turbulence Conditions را پیدا کنید . |
4 | روی دکمه Specify turbulence variables کلیک کنید . |
5 | در قسمت متن k 0 ، k_inf را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متنی ω 0 ، om_inf را تایپ کنید . |
مش 1
نقشه برداری 1
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Mapped کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Mapped ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، دامنه را انتخاب کنید . |
4 | فقط دامنه 3 را انتخاب کنید. |
5 | برای گسترش بخش Control Entities کلیک کنید . کادر تیک Smooth seranserî نهادهای کنترل حذف شده را پاک کنید . |
توزیع 1
1 | روی Mapped 1 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 11 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید . |
4 | از لیست نوع توزیع ، از پیش تعریف شده را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت متنی Number of Elements عدد 100 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن نسبت عنصر ، 15000000 را تایپ کنید . |
7 | از لیست نرخ رشد ، نمایی را انتخاب کنید . |
8 | تیک Reverse direction را انتخاب کنید . |
توزیع 2
1 | در پنجره Model Builder ، روی Mapped 1 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 7 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید . |
4 | از لیست نوع توزیع ، از پیش تعریف شده را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت متنی Number of Elements عدد 25 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن نسبت عنصر ، 25 را تایپ کنید . |
7 | از لیست نرخ رشد ، نمایی را انتخاب کنید . |
توزیع 3
1 | روی Mapped 1 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 12 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید . |
4 | از لیست نوع توزیع ، از پیش تعریف شده را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت متنی Number of Elements عدد 25 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن نسبت عنصر ، 480000 را تایپ کنید . |
7 | از لیست نرخ رشد ، نمایی را انتخاب کنید . |
8 | تیک Reverse direction را انتخاب کنید . |
توزیع 4
1 | روی Mapped 1 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 2 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید . |
4 | در قسمت متنی Number of Elements عدد 100 را تایپ کنید . |
نقشه برداری 2
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Mapped کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Mapped ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، دامنه را انتخاب کنید . |
4 | فقط دامنه های 1 و 4 را انتخاب کنید. |
5 | قسمت Control Entities را پیدا کنید . کادر تیک Smooth seranserî نهادهای کنترل حذف شده را پاک کنید . |
توزیع 1
1 | روی Mapped 2 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرزهای 9-11 را انتخاب کنید.  |
3 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید . |
4 | از لیست نوع توزیع ، از پیش تعریف شده را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت متنی Number of Elements عدد 100 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن نسبت عنصر ، 15000000 را تایپ کنید . |
7 | از لیست نرخ رشد ، نمایی را انتخاب کنید . |
توزیع 2
1 | در پنجره Model Builder ، روی Mapped 2 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرزهای 3 و 4 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید . |
4 | از لیست نوع توزیع ، از پیش تعریف شده را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت متنی Number of Elements عدد 256 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن نسبت عنصر ، 256 را تایپ کنید . |
7 | از لیست نرخ رشد ، نمایی را انتخاب کنید . |
8 | چک باکس توزیع متقارن را انتخاب کنید . |
نقشه برداری 3
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Mapped کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Mapped ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، دامنه را انتخاب کنید . |
4 | فقط دامنه 2 را انتخاب کنید. |
5 | قسمت Control Entities را پیدا کنید . کادر تیک Smooth seranserî نهادهای کنترل حذف شده را پاک کنید . |
توزیع 1
1 | روی Mapped 3 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 10 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید . |
4 | از لیست نوع توزیع ، از پیش تعریف شده را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت متنی Number of Elements عدد 100 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن نسبت عنصر ، 15000000 را تایپ کنید . |
7 | از لیست نرخ رشد ، نمایی را انتخاب کنید . |
توزیع 2
1 | در پنجره Model Builder ، روی Mapped 3 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 1 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید . |
4 | از لیست نوع توزیع ، از پیش تعریف شده را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت متنی Number of Elements عدد 25 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن نسبت عنصر ، 25 را تایپ کنید . |
7 | از لیست نرخ رشد ، نمایی را انتخاب کنید . |
8 | تیک Reverse direction را انتخاب کنید . |
توزیع 3
1 | روی Mapped 3 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 8 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید . |
4 | در قسمت متنی Number of Elements عدد 100 را تایپ کنید . |
5 | در پنجره Model Builder ، روی Mesh 1 کلیک راست کرده و Build All را انتخاب کنید . |
مطالعه 1
مرحله 1: ثابت
1 | در پنجره Model Builder ، در بخش مطالعه 1 ، روی Step 1: Stationary کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Stationary ، بخش Physics and Variables Selection را پیدا کنید . |
3 | در جدول، کادر حل برای جریان آشفته ، SST (spf) را پاک کنید . |
4 | در نوار ابزار صفحه اصلی ،  روی محاسبه کلیک کنید . |
تعاریف
مشاهده 1
در پنجره Model Builder ، گره Component 1 (comp1)>Definitions را گسترش دهید .
محور
1 | در پنجره Model Builder ، گره View 1 را گسترش دهید ، سپس روی Axis کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Axis ، بخش Axis را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن x حداقل ، -2.5 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن حداکثر x ، 0.5 را تایپ کنید . |
5 | در فیلد متن حداقل y ، -1.1 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت حداکثر متن y ، 1.1 را تایپ کنید . |
7 |  روی Update کلیک کنید . |
مشاهده 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی View 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مشاهده ، بخش View را پیدا کنید . |
3 | تیک Lock axis را انتخاب کنید . |
نتایج
جریان بالقوه
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Results روی 2D Plot Group 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره Settings for 2D Plot Group ، قسمت Plot Settings را پیدا کنید . |
3 | از لیست View ، View 1 را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت نوشتار برچسب ، جریان پتانسیل را تایپ کنید . |
سطح 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره Potential Flow را گسترش دهید ، سپس روی Surface 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Expression ، sqrt(phix^2+phiy^2) را تایپ کنید . |
ساده 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Potential Flow کلیک راست کرده و Streamline را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Streamline ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن x جزء ، -phix را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متنی جزء y ، -phiy را تایپ کنید . |
5 | بخش Streamline Positioning را پیدا کنید . از لیست موقعیت یابی ، نقطه شروع کنترل شده را انتخاب کنید . |
6 | از لیست روش ورود ، Coordinates را انتخاب کنید . |
7 | در قسمت متن x ، 0 را تایپ کنید . |
8 | در قسمت متن y ، range(-2,0.025,2) را تایپ کنید . |
جریان بالقوه
1 | در پنجره Model Builder ، روی Potential Flow کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح دوبعدی ، برای گسترش بخش عنوان کلیک کنید . |
3 | از لیست نوع عنوان ، دستی را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت متن عنوان ، مقدار Velocity و streamlines را برای حل جریان پتانسیل تایپ کنید . |
5 | در نوار ابزار جریان بالقوه ، روی  Plot کلیک کنید . |
اضافه کردن مطالعه
1 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Study کلیک کنید تا پنجره Add Study باز شود . |
2 | به پنجره Add Study بروید . |
3 | زیربخش مطالعات را پیدا کنید . در درخت Select Study ، Preset Studies for Selected Physics Interfaces>Turbulent Flow، SST>Stationary with Initialization را انتخاب کنید . |
4 | روی Add Study در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
5 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Study کلیک کنید تا پنجره Add Study بسته شود . |
مطالعه 2
مرحله 1: راه اندازی فاصله دیوار
1 | در پنجره تنظیمات برای راه‌اندازی فاصله دیوار ، بخش فیزیک و انتخاب متغیرها را پیدا کنید . |
2 | در جدول، کادر حل معادله لاپلاس (lpeq) را پاک کنید . |
3 | برای گسترش بخش Values of Dependent Variables کلیک کنید . مقادیر اولیه متغیرهای حل شده برای زیربخش را بیابید . از لیست تنظیمات ، کنترل کاربر را انتخاب کنید . |
4 | مقادیر متغیرهای حل نشده را برای بخش فرعی پیدا کنید . از لیست تنظیمات ، کنترل کاربر را انتخاب کنید . |
5 | از لیست مطالعه ، مطالعه 1، ثابت را انتخاب کنید . |
مرحله 2: ثابت
1 | در پنجره Model Builder ، روی Step 2: Stationary کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Stationary ، بخش Physics and Variables Selection را پیدا کنید . |
3 | در جدول، کادر حل معادله لاپلاس (lpeq) را پاک کنید . |
4 | برای گسترش بخش Values of Dependent Variables کلیک کنید . مقادیر اولیه متغیرهای حل شده برای زیربخش را بیابید . از لیست تنظیمات ، کنترل کاربر را انتخاب کنید . |
5 | از لیست مطالعه ، مطالعه 1، ثابت را انتخاب کنید . |
6 | برای گسترش بخش Study Extensions کلیک کنید . کادر بررسی جارو کمکی را انتخاب کنید . |
7 |  روی افزودن کلیک کنید . |
8 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام پارامتر | لیست مقادیر پارامتر | واحد پارامتر |
آلفا (زاویه حمله) | 0,2,4,6,8,10,12,14 |
9 | در نوار ابزار صفحه اصلی ،  روی محاسبه کلیک کنید . |
نتایج
یکپارچه سازی خط 1
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  More Derived Values کلیک کنید و Integration>Line Integration را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرزهای 3 و 4 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای ادغام خط ، بخش Expressions را پیدا کنید . |
4 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
اصطلاح | واحد | شرح |
p/(1/2*rho_inf*U_inf^2)/c*(spf.nymesh*cos(alpha*pi/180)-spf.nxmesh*sin(alpha*pi/180)) | 1 |
5 | قسمت Data را پیدا کنید . از لیست مجموعه داده ، مطالعه 2/راه حل 2 (sol2) را انتخاب کنید . |
6 |  روی ارزیابی کلیک کنید . |
جدول
1 | به پنجره Table بروید . |
2 | روی Table Graph در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
نتایج
جدول 2
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  جدول کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات جدول ، بخش داده را پیدا کنید . |
3 | روی Import کلیک کنید . |
4 | به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل naca0012_airfoil_Ladson_CL.dat دوبار کلیک کنید . |
نمودار جدول 2
1 | در پنجره Model Builder ، روی 1D Plot Group 5 کلیک راست کرده و Table Graph را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای نمودار جدول ، بخش داده را پیدا کنید . |
3 | از لیست جدول ، جدول 2 را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . زیربخش Line style را پیدا کنید . از لیست Line ، هیچکدام را انتخاب کنید . |
5 | از لیست رنگ ، آبی را انتخاب کنید . |
6 | زیربخش نشانگرهای خط را پیدا کنید . از لیست نشانگر ، نقطه را انتخاب کنید . |
گروه طرح 1 بعدی 5
1 | در پنجره Model Builder ، روی 1D Plot Group 5 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح 1 بعدی ، برای گسترش بخش عنوان کلیک کنید . |
3 | از لیست نوع عنوان ، دستی را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت متن عنوان ، Lift vs. angle of attack را تایپ کنید . |
5 | قسمت Plot Settings را پیدا کنید . |
6 | چک باکس x-axis label را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، \alpha را تایپ کنید . |
7 | کادر بررسی برچسب محور y را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، CL را تایپ کنید . |
8 | در نوار ابزار 1D Plot Group 5 ، روی  Plot کلیک کنید . |
جدول 3
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  جدول کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات جدول ، بخش داده را پیدا کنید . |
3 | روی Import کلیک کنید . |
4 | به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل naca0012_airfoil_Gregory_OReilly_Cp.dat دوبار کلیک کنید . |
جدول
1 | به پنجره Table بروید . |
2 | روی Table Graph در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
نتایج
نمودار جدول 1
1 | در پنجره Model Builder ، در بخش Results>1D Plot Group 6 ، روی Table Graph 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای نمودار جدول ، قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . |
3 | زیربخش Line style را پیدا کنید . از لیست Line ، هیچکدام را انتخاب کنید . |
4 | از لیست رنگ ، آبی را انتخاب کنید . |
5 | زیربخش نشانگرهای خط را پیدا کنید . از لیست نشانگر ، نقطه را انتخاب کنید . |
نمودار خطی 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی 1D Plot Group 6 کلیک راست کرده و Line Graph را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای نمودار خط ، بخش داده را پیدا کنید . |
3 | از لیست مجموعه داده ، مطالعه 2/راه حل 2 (sol2) را انتخاب کنید . |
4 | از لیست انتخاب پارامتر (آلفا) ، از لیست را انتخاب کنید . |
5 | در لیست مقادیر پارامتر (آلفا) ، 10 را انتخاب کنید . |
6 | قسمت Selection را پیدا کنید .  روی Paste Selection کلیک کنید . |
7 | در کادر محاوره ای Paste Selection ، 3 4 را در قسمت متن انتخاب تایپ کنید . |
8 | روی OK کلیک کنید . |
9 | در پنجره تنظیمات برای نمودار خط ، بخش y-Axis Data را پیدا کنید . |
10 | در قسمت متن Expression ، -p/(1/2*rho_inf*U_inf^2) را تایپ کنید . |
11 | قسمت x-Axis Data را پیدا کنید . از لیست Parameter ، Expression را انتخاب کنید . |
12 | در قسمت متن Expression ، (x+c)/c را تایپ کنید . |
13 | در نوار ابزار 1D Plot Group 6 ، روی  Plot کلیک کنید . |
گروه طرح 1 بعدی 6
1 | در پنجره Model Builder ، روی 1D Plot Group 6 کلیک کنید . |
2 | در پنجره Settings for 1D Plot Group ، قسمت Title را پیدا کنید . |
3 | از لیست نوع عنوان ، هیچکدام را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Plot Settings را پیدا کنید . |
5 | چک باکس x-axis label را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، (x-xLE)/c را تایپ کنید . |
6 | کادر بررسی برچسب محور y را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، -cp را تایپ کنید . |
7 | در نوار ابزار 1D Plot Group 6 ، روی  Plot کلیک کنید . |
سرعت (spf)
1 | در پنجره Model Builder ، روی Velocity (spf) کلیک کنید . |
2 | در پنجره Settings for 2D Plot Group ، قسمت Plot Settings را پیدا کنید . |
3 | از لیست View ، View 1 را انتخاب کنید . |
ساده 1
روی Velocity (spf) کلیک راست کرده و Streamline را انتخاب کنید .
ساده 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره Results>Velocity (spf) را گسترش دهید ، سپس روی Streamline 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Streamline ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن x جزء ، u را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متنی جزء y ، v را تایپ کنید . |
5 | بخش Streamline Positioning را پیدا کنید . از لیست موقعیت یابی ، نقطه شروع کنترل شده را انتخاب کنید . |
6 | از لیست روش ورود ، Coordinates را انتخاب کنید . |
7 | در قسمت متن x ، 0 را تایپ کنید . |
8 | در قسمت متن y ، range(-2,0.025,2) را تایپ کنید . |
9 | در نوار ابزار Velocity (spf) ، روی  Plot کلیک کنید . |
