콘텐츠로 이동

8.1.8 SectionalPolars Best Practices

만약 BETDisks 섹션을 Flow360.json 입력 파일에 자체적으로 생성하는 스크립트를 구현하기로 결정하면, Flow360.json 입력을 위한 sectional polars를 생성할 때 고려해야 할 여러 가지 측면이 있습니다.

먼저, 수치적 안정성을 보장하기 위해 -180도에서 +180도 까지의 전체 받음각(alpha) 범위에서의 연속성을 유지해야 합니다.

-180도와 +180도와 같이 높은 받음각 조건은 해석 중에 발생하지 않을 가능성이 높지만, 로터의 허브 근처에서 해당 조건이 발생할 수 있습니다. 연속성이 없는 강제항은 발산 발생 가능성을 높일 수 있습니다. 이를 피하기 위해 다음 설정이 권장됩니다.

  • 각 BETDisks에 에어포일 데이터에 받음각 -180도 및 +180도에서의 데이터를 추가합니다.

  • 각 sectional polars와 각 BET Disk에 대해, 양력(및 항력) 계수를 데이터 목록의 시작과 끝에서 동일한 값으로 설정합니다(알파 = -180° 및 +180°에 해당).

그렇지 못하는 경우, 양력에 대해서는 값 0을 사용하고 항력에 대해서는 값 1을 사용합니다. 아래의 Fig. 8.1.13 및 Fig. 8.1.14를 참조하세요.

disk0_CL_CDvAlpha_station0.png

Fig. 8.1.13 Sample Cl and Cd polars for various mach numbers showing good continuity across the whole range of alphas = -180 ° to +180 °

disk0_CL_CDvAlphaZoomed_station0.png

Fig. 8.1.14 Same sample Cl and Cd polars as above but zoomed in on alphas = -45 ° to +45 ° for various Mach numbers.

Reynolds나 Mach 번호의 단일 값만 제공된 경우, 섹션별 공력 계수는 모두 같은 값이 사용됩니다. (섹션별 데이터를 보간을 사용하여 근사할 수 없기 때문임)

여러 값을 제공하는 경우, 섹션별 공력 계수 값은 주어진 받음각/마하/레이놀즈수 정보를 만족하는 선형 보간이 이루어집니다. 받음각/마하/레이놀즈수 정보가 특정 부분에서 부족한 경우에는 보간 결과가 정확하지 않을 수 있습니다.

양력 및 항력 계수가 섹션별로 선형 보간 방식으로 근사되므로, 이러한 영역에서의 높은 비선형성은 유동 해석 중 수치적 불안정성을 발생 시킬 수 있습니다. 이를 방지하기 위해서 충분히 많은 데이터를 사용하여 섹션별 데이터 곡선을 부드럽게 만들어야 합니다.

나머지 BET에서 필요힌 정보는 기하학적 데이터, 회전 속도 등 입니다.

  • 시위길이(chord)와 비틀림(twist) 분포는 일반적으로 로터의 기하학적 정보에서 얻어집니다. 에어포일의 시위 길이(chord)는 양력과 항력에 영향을 미치고, 비틀림은 로터 블레이드의 Local 받음각에 영향을 미칩니다.

  • 시위길이(chord)와 비틀림(twist)에 관련된 반지름은 섹션 Polars의 반지름과 일치할 필요가 없습니다.

  • 로터(혹은 프로펠러) 뿌리(root)에서 Tip Vortex가 빠져 나가는 것을 방지하기 위해 뿌리 위치에 시위길이(chord)가 0, 비틀림각이 90° 의 값을 추가하는 것이 좋습니다.

TwistVRadius.png

Fig. 8.1.15 Sample twist vs propeller span in mesh units

ChordVRadius.png

Fig. 8.1.16 Sample chord vs propeller span in mesh units