কোন উত্তাল মডেলগুলি প্রবাহিত যানবাহনের দেহে সিএফডি বিশ্লেষণের জন্য উপযুক্ত?

Question

অনেক বাণিজ্যিক এবং ওপেন সোর্স সিএফডি কোডগুলি রেনল্ডস-গড় ন্যাভিয়ার-স্টোকস (আরএনএস) সমীকরণের অ-লিনিয়ার কনভেটিভ ত্বরণ শর্তের জন্য কয়েকটি ক্লোজার পদ্ধতি প্রয়োগ করে। সাধারণ পদ্ধতিগুলি ( টার্বুলেন্স মডেল নামেও পরিচিত ) এর মধ্যে রয়েছে

• স্প্যালার্ট – অলমারাস (এস – এ)
• কে – ε (কে – এপসিলন)
• কে – ω (কে – ওমেগা)
• এসএসটি (মেন্টার শিয়ার স্ট্রেস ট্রান্সপোর্ট)
• রেনল্ডস স্ট্রেস সমীকরণ মডেল

এগুলির মধ্যে কোনটি প্রবাহিত যানবাহনের দেহের সিএফডি সিমুলেশন জন্য উপযুক্ত? সিমুলেশনগুলির উদ্দেশ্য হ'ল বায়ুচৈতনিক ড্রাগগুলি কমিয়ে আনতে দেহের আকারের সংশোধনকে গাইড করা। একটি অনুকরণীয় উত্তর সংক্ষেপে এই সিমুলেশন অ্যাপ্লিকেশনটির জন্য প্রতিটি পদ্ধতির সুবিধাগুলি এবং অসুবিধাগুলি রূপরেখা দেবে।

---

সম্ভাব্য দরকারী বিশদ:

আনুমানিক মাত্রা সহ যানবাহন একটি ছোট এক ব্যক্তির বাহন

• এল = 2.5 মি,
• ডাব্লু = 0.7 মি, এবং
• এইচ = 0.5 মি।

এটি 0 মি / সেকেন্ড থেকে প্রায় 12 মি / সেকেন্ডের গতিতে ভ্রমণ করবে। তিনটি চাকা শরীরের খাম দ্বারা আবদ্ধ থাকে এবং গাড়ির চাকাগুলির কাছাকাছি ব্যতীত 15 সেমি দৈর্ঘ্যের ছাড়পত্র পাওয়া যায়, যেখানে শরীরের খোসাটি রাস্তার পৃষ্ঠের 1 সেন্টিমিটারের মধ্যে প্রসারিত হয়।

সাধারণত এই গতিতে এয়ারোডাইনামিক বাহিনী খুব নিকটতম না, তবে ধরে নিন যে এই যানটি একটি মসৃণ ট্র্যাকের উপর একটি "সুপার মাইলেজ" প্রতিযোগিতায় অংশ নিতে ডিজাইন করা হয়েছে, খুব হালকা ওজনের, এবং সর্বত্র কম ঘর্ষণ ড্রাইভট্রেন উপাদান ব্যবহার করে, তাই এয়ারোডাইনামিক অর্জনযোগ্য জ্বালানী খরচ উপর বাহিনীগুলির একটি উল্লেখযোগ্য প্রভাব রয়েছে।

Answer 1

টার্বুলেন্স মডেল আপনার সিমুলেশনে বড় পার্থক্য আনতে পারে । চারপাশে অনেক অশান্তি মডেল রয়েছে। এগুলির মধ্যে একটি নির্বাচন করা শক্ত কাজ হয়ে যায়।

কোনও নিখুঁত অশান্তি মডেল নেই। এটি সমস্তই রেনল্ডের সংখ্যার মতো প্রবাহের উপর নির্ভর করে, প্রবাহটি পৃথক করা আছে কিনা, চাপের গ্রেডিয়েন্টস, সীমানা স্তর বেধ হওয়া এবং এই জাতীয়। এই উত্তরে, বেশ কয়েকটি জনপ্রিয় মডেল সম্পর্কে সংক্ষিপ্ত তথ্য পাশাপাশি উপকারিতা এবং কনস এবং সম্ভাব্য অ্যাপ্লিকেশনগুলি দেওয়া হয়। তবে আগ্রহী ব্যবহারকারীরা টার্বুলেন্স মডেলিং সম্পর্কে আরও জানতে নাসার এই দুর্দান্ত ওয়েবসাইট এবং এর উল্লেখগুলি দেখতে পাচ্ছেন ।

ক) একটি সমমানের মডেল:

1. স্প্যালার্ট-অলমারাস

এই মডেলটি স্প্যালার্ট-অলমারাস সান্দ্রতার জন্য আরও একটি অতিরিক্ত পরিবর্তনশীল সমাধান করে। নাসার একটি নথি অনুসারে , নির্দিষ্ট উদ্দেশ্যে লক্ষ্যযুক্ত এই মডেলটিতে অনেকগুলি পরিবর্তন রয়েছে।

পেশাদাররা : কম মেমরি নিবিড়, খুব মজবুত, দ্রুত রূপান্তর

কনস : পৃথক প্রবাহ, বিনামূল্যে শিয়ার স্তর, ক্ষয়িষ্ণু অশান্তি, জটিল অভ্যন্তরীণ প্রবাহের জন্য উপযুক্ত নয়

ব্যবহারসমূহ : উচ্চতর মডেল, সংকোচনের প্রবাহের কম্পিউটারে যাওয়ার আগে প্রাথমিক কম্পিউটিংয়ের জন্য সীমানা স্তরগুলিতে সম্পূর্ণ ফ্লোফিল্ড, হালকা বা কোনও বিচ্ছেদ, মহাকাশ এবং অটোমোবাইল অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে গণনা

আপনার ক্ষেত্রে প্রযোজ্য : সিমুলেশন সময় হ্রাস করার জন্য ভাল প্রার্থী। আপনি এই মডেলটি দিয়ে মোটামুটি ভালভাবে টানতে পারবেন। তবে, আপনি যদি প্রবাহ বিভাজন অঞ্চলটি জানতে আগ্রহী হন তবে এই মডেলটি খুব সঠিক ফলাফল দেবে না।

________________________________________________________________________________

খ) দুটি-সরঞ্জামের মডেল:

1. $k$$\epsilon$

$k$$\epsilon$

পেশাদাররা : বাস্তবায়নের পক্ষে সহজ, দ্রুত রূপান্তর

কনস : অক্ষ-প্রতিসাম্য জেটস, ঘূর্ণি প্রবাহ এবং শক্তিশালী পৃথককরণের জন্য উপযুক্ত নয়। প্রতিকূল চাপ গ্রেডিয়েন্টগুলির জন্য খুব কম সংবেদনশীলতা, শুরু করা কঠিন (স্প্যালার্ট-অলমারাস দিয়ে আরম্ভের প্রয়োজন), প্রাচীরের অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য উপযুক্ত নয়

ব্যবহারসমূহ : প্রাথমিক পুনরাবৃত্তির জন্য উপযুক্ত, জটিল জ্যামিতির চারপাশে বাহ্যিক প্রবাহের পক্ষে ভাল, শিয়ার স্তরগুলির জন্য ভাল এবং বিনামূল্যে অ প্রাচীরের সীমানা প্রবাহের জন্য ভাল

$Re = 1.98*10^6$$k$$\epsilon$

---

$k$$\omega$

$k$$\omega$$k$$\epsilon$

পেশাদাররা : সীমানা স্তরগুলির জন্য দুর্দান্ত, প্রতিকূল চাপের গ্রেডিয়েন্টে কাজ করে, শক্তিশালী পৃথক প্রবাহ, জেট এবং ফ্রি শিয়ার স্তরগুলির জন্য কাজ করে

মতামত : কনভার্সেশনের জন্য প্রয়োজনীয় সময়টি আরও বেশি, স্মৃতিশক্তি নিবিড়, প্রাচীরের নিকটে জাল রেজোলিউশনের প্রয়োজন, তাড়াতাড়ি এবং অত্যধিক পৃথক হওয়ার পূর্বাভাস দেয়

ব্যবহার : অভ্যন্তরীণ প্রবাহ, পাইপ প্রবাহ, জেট প্রবাহ, ঘূর্ণি

$\omega$

---

$k$$\omega$

$k$$\omega$$k$$\epsilon$

$k$$\omega$

$k$$\omega$

ব্যবহারসমূহ : বাহ্যিক বায়ুবিদ্যুত, পৃথক প্রবাহ, সীমানা স্তর এবং প্রতিকূল চাপ গ্রেডিয়েন্টস

$k$$\epsilon$

---

সুতরাং কোন মডেল সবচেয়ে উপযুক্ত?

$k$$\omega$

এবং এটির জন্য আমার কথাটি গ্রহণ করবেন না। ' এয়ারোডাইনামিক অ্যানালাইসিস এবং টাইম-ট্রায়াল সাইকেল রাইডার্সের ড্রাগের সহগ মূল্যায়ন ' সম্পর্কিত একটি প্রতিবেদনে এসএসটি মডেল ব্যবহার করা হয়েছে। এই কাগজটি সাইক্লিস্ট অ্যারোডাইনামিক্সের জন্য সমস্ত টার্বুলেন্স মডেল ফলাফলগুলির সাথে তুলনা করে এবং এই সিদ্ধান্তে পৌঁছে যে এসএসটি মডেল সেরা সামগ্রিক ফলাফল দেয়। আমি এই ফলাফলগুলি উদ্ধৃত করছি কারণ রেনল্ডের সংখ্যা অনুসারে এবং মাত্রাগুলি অনুসারে একটি সাইকেল আপনার ক্ষেত্রে সবচেয়ে বেশি এগিয়ে যায়, যার জন্য প্রচুর অধ্যয়ন উপলব্ধ।

$k$$\epsilon$$k$$\epsilon$$k$$\epsilon$

আপনার যদি আরও ভাল গণনামূলক সংস্থান থাকে তবে এলইএস-এর জন্য যান । তবে আমি অনুভব করি যে এটির ক্ষেত্রে এটি চাওয়া হয়নি এবং এটি উপযুক্ত নাও হতে পারে। এলইএস নিয়ে আমার অভিজ্ঞতা নেই, তাই মন্তব্য করতে পারবেন না।

---

কিছু আকর্ষণীয় সংস্থান:

1. ফোম বাড়ি : আপনি যদি ধাপে ওপেনফোম শিখতে চান

2. অশান্ত প্রবাহের সংখ্যাগত মডেলিংয়ের বিষয়ে সাম্প্রতিক অগ্রগতি

3. $21^{st}$

4. জটিল প্রবাহে টার্বুলেন্স মডেল এবং তাদের প্রয়োগ

শুভকামনা!

চিয়ার্স!

Answer 2

আমি এটি বলতে পারি না যে এটি আদর্শ উত্তর হবে তবে এটি আপনাকে শুরু করা উচিত। হিসাবে স্পষ্ট হবে, আমি একটি সত্য বিশেষজ্ঞ না।

$\epsilon$$\omega$

মাঝারি তিনটির মধ্যে, এসএসটি হ'ল (তাই আমাকে বলা হয়) সঠিকভাবে প্রবাহ বিচ্ছিন্নতার পূর্বাভাস দেওয়া। অন্য দুজনের অভ্যাস আছে যখন তাদের উচিত তখন আলাদা হওয়ার পূর্বাভাস না দেওয়া। পৃথকীকরণ সাধারণত টানার কারণ হিসাবে দেওয়া, এর ফলস্বরূপ ত্রুটিযুক্ত ডিজাইনের ফলাফল হতে পারে।

যদিও সম্ভব হলে আরএসএমকে অবশ্যই পছন্দ করা হবে, এটি সবচেয়ে বেশি সময়সাপেক্ষ হবে কারণ এটি এনএসের শীর্ষে 7 টি সমীকরণ যুক্ত করে। 10 বছর আগে, আপনাকে এখানে কঠোর পছন্দ করতে হয়েছিল। থিসের দিনগুলিতে আপনার যথাযথ সময়ে এই ধরণের যানবাহনের আরএসএম মডেল ঘুরিয়ে নিতে সক্ষম হওয়া উচিত।

আমি গত কয়েক মাস ধরে একটি এফএসএই (ওপেন হুইলড সিঙ্গল সিট রেস গাড়ি) এরো ডিজাইনে কাজ করছি এবং মোটামুটি উচ্চ প্রান্তের ল্যাপটপ বা কোনও সম্মানজনক গেমিং রগ ডেস্কটপে চালানোর জন্য আরএসএমের ব্যবহারটি যুক্তিসঙ্গত বলে মনে করেছি। বিপুল সংখ্যক ডিজাইনের পুনরাবৃত্তি মূল্যায়নের প্রয়োজন হলে আপনি যে জায়গাগুলি রান সময় ভাড়া নিতে পারেন সেগুলিও সন্ধান করতে পারেন। আমি এমন একটি সংস্থার নাম যুক্ত করতে পারি যা আমরা ব্যবহার করেছিলাম যেটি আমাদের প্রয়োজনীয় সফ্টওয়্যার চালানোর জন্য সেটআপ করা হয়েছিল এবং আমাদের শিক্ষার্থীদের দামগুলি দিয়ে সহায়তা করেছিল (কেউ যদি দয়া করে এসই এর জন্য উপযুক্ত হয় তবে মন্তব্য করুন)।

কিছুটা স্পর্শকাতর: আমি দৃ strongly়ভাবে প্রস্তাব দিচ্ছি যে আপনি কাগজগুলির সন্ধান করুন (আদর্শ পরীক্ষামূলক) যা আপনি আপনার পদ্ধতিগুলি যাচাই করতে ব্যবহার করতে পারেন। আমরা আমাদের নিজের ডিজাইনের কাজ চালিয়ে যাওয়ার আগে বাতাসের টানেল পরীক্ষার ফলাফলগুলি পুনরায় তৈরি করতে পারি তা নিশ্চিত করেছিলাম। আপনার প্রবাহের কাঠামোর সমাধানের বিষয়টি নিশ্চিত করার জন্য জাল সংবেদনশীলতা বিশ্লেষণ চালানোও গুরুত্বপূর্ণ।

এছাড়াও, আপনার পৃষ্ঠতল থেকে প্রিজম স্তরগুলি (সীমানা স্তরগুলি আরও ভাল সমাধান করার জন্য) গুরুত্বপূর্ণ coming

শেষ: ফ্লুয়েন্টে ভাবেন লোকজনের কাছ থেকে এই দস্তাবেজটি কিছুটা পুরানো, তবে আমাদের শুরু করতে এখনও খুব সহায়ক ছিল। (স্ক্রিপ্ট লিঙ্কের জন্য দুঃখিত।

Answer 3

$k-\omega\:SST$

আপনি যদি একাধিক সিমুলেশন বহন করতে পারেন তবে আমি বিভিন্ন মডেল ব্যবহার করব এবং তুলনা করব। এইভাবে আপনি আপনার বিশেষ প্রয়োগে টার্বুলেন্স মডেলটির প্রভাব চিহ্নিত করতে পারেন।

আপনি যদি সর্বোত্তম বেগ বিতরণ খুঁজছেন বা আপনি বিচ্ছেদ সম্পর্কে আরও আগ্রহী হন তবে আপনি কি স্পষ্ট করতে পারেন?