计算螺旋桨滑流对飞艇艇身阻力系数影响时阻力系数问题
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各位大佬,本人最近在计算一个螺旋桨加飞艇艇身的滑流工况,螺旋桨布置在飞艇两侧,计算在螺旋桨滑流影响下飞艇阻力系数和裸艇体的区别。在前期验证阶段,本人分成三个工况进行互相验证:(1)飞艇+螺旋桨,滑移网格500rpm;(2)飞艇+螺旋桨,滑移网格但设置转速为0rpm;(3)裸艇体。预期情况下,工况(2)和工况(3)阻力系数应该一致,则得到验证。
但是实际计算下来则发现结果和预期差别较大,表现为:对于工况(3),阻力系数对时间步长不敏感,在t=0.0005到0.1都表现一致性。但是对于工况(2),艇身阻力系数对时间步长很敏感,时间步长越小,则阻力系数偏离裸艇体的阻力系数越大。如:t=0.0005时,工况(3)的阻力系数为0.035, 而工况(2)则只有0.012。螺旋桨的气动力在小时间步最准,随着时间步增大则出现明显下降。而对于加上500rpm转速后的工况(1),和工况(2)表现出一致性,既气动力随着时间步长减小明显降低,明显超出正常数据误差和波动。为了继续验证上述情况,增加工况(4):仍然使用飞艇+螺旋桨的网格模型,但是关闭滑移网格。(2)和(4)都保持螺旋桨不转,区别是(4)不使用任何MRF或滑移网格,(2)则是使用滑移网格但是设置转速为0rpm。工况(4)的计算结果则显示出和裸艇体的一致性,艇身阻力对时间步不敏感。之后对结果查看发现,使用滑移网格且时间步很小时,阻力系数的差异主要体现在压差阻力,而摩擦阻力基本一致。
经过上述验证,本人无法对计算结果的正确性进行评价,请问各位有什么原因可能导致上述问题?如何改进?本人初步想法次情况是否是由于两种物体尺度差的太大导致库朗特数不同?计算中飞艇艇身网格是1米,螺旋桨是0.03米,来流时20米,螺旋桨转速500rpm,密度0.1,不可压缩。希望得到各位大佬指点迷津,可加QQ交流2942714572。