Численное моделирование нестационарной аэродинамики вращения винта

Исследование осуществлено специалистами ИЦ «Центр компьютерного инжиниринга» (CompMechLab^®) СПбПУ с использованием ресурсов Суперкомпьютерного центра «Политехнический», входящего в тройку самых производительных суперкомпьютеров России (пиковая суммарная производительность – 1.3 ПФлопс). Целью исследования стала разработка передовой методики расчета аэродинамики лопастей, акустики и иных смежных показателей в области аэродинамики применительно к задачам вертолетостроения.

Параметры модели
Количество ячеек	15 млн
Тип расчета	нестационарный
Модель турбулентности	DES
Специфика	вращение твердого тела
Время процесса	0.6 сек
Количество использованных ядер	280
Время счета	20 часов

 

 

Результаты суперкомпьютерного СFD-моделирования нестационарного режима течения потока воздуха при вращении соосных винтов

Моделирование
Количество ядер	1120
Модель турбулентности	Detached Eddy Simulation (DES)
Количество расчетных ячеек	~ 35 млн
Среднее время счета	~ 5 суток

 

Вид расчетной сетки.	Анимация вращения. Продольный срез.	Анимация вращения. Поперечный срез.

 

Установление силовых характеристик, действующих на винт (угол 10^о).

На данный момент (2017 год) ограничения, связанные с трудностью приобретения и использования специализированного программного обеспечения, отсутствием соответствующего технического, а в первую очередь – необходимого кадрового ресурса, не позволяют российским вузам, конструкторским бюро и производственным предприятиям отрасли решать заявленные задачи в полном масштабе. Методика, предложенная ГК CompMechLab, не имеющая сопоставимых аналогов в России, масштабируема и применима к широкому спектру задач в области аэродинамики.