Витончену гідродинаміку застосували для розрахунку шуму авіадвигуна

Дослідницький центр Еймса NASA провів за допомогою програмного комплексу обчислювальної гідродинаміки LAVA розрахунок шумності відкритого гвинтовентилятора перспективного турбоелектричного авіаційного двигуна. Як пише Aviation Week, для розрахунків шумності вперше було використано метод зануреного кордону.


Під час обчислень у програмному забезпеченні було проведено моделювання роботи двигуна з відкритим гвинтовентилятором на низьких і високих обертах. Загальна тривалість моделювання склала три тижні. Розрахунки проводилися для 350 мільйонів вузлових точок сітки на петафлопсному суперкомп'ютері Pleiades, що має 211872 обчислювальних ядра.


Розрахунки проводилися для підтвердження точності методу зануреного кордону, який в перспективі планується використовувати в проектуванні авіаційних двигунів. Отримані дані дослідники порівняли з даними реальних випробувань моделі авіаційного двигуна General Electric з відкритим гвинтовентилятором в аеродинамічній трубі в Дослідницькому центрі Глена.

При порівнянні з'ясувалося, що розрахункові показники досить точно збіглися з реальними. Під час обчислень задіювалися від 500 до двох тисяч обчислювальних ядер суперкомп'ютера. Дослідники тепер мають намір доопрацювати програмне забезпечення, щоб воно вело розрахунки точніше і швидше, використовуючи при цьому менші обчислювальні потужності.

Метод завантаженої межі дозволяє розраховувати обтікання складних за формою і динамікою об'єктів. У цьому методі використовуються роздільні розрахунки для рідини та параметрів зануреного об'єкта. Таким чином виробляється економія обчислювальних ресурсів на моделюванні течії рідини для перенесення їх на етап її взаємодії з зануреним кордоном.

Для прискорення та оптимізації обчислень у методі зануреного кордону вводяться дві роздільні розрахункові сітки: декартова і лагранжева. Перша якраз і дозволяє моделювати рідину, а друга занурений об'єкт. Традиційні методи обчислювальної гідродинаміки вимагають для моделювання побудови розрахункових сіток для кожного часового шару, що значно ускладнює алгоритми і вимагає багато часу.

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND