Title of article :
Simulation of Store Separation using Low-cost CFD with Dynamic Meshing
Author/Authors :
Jafari, M Department of New Technologies Engineering - Shahid Beheshti University , Toloei, A Department of New Technologies Engineering - Shahid Beheshti University , Ghasemlu, S Department of Aerospace Engineering - Amirkabir University , Parhizkar, H Department of Aerospace Engineering - Amirkabir University
Pages :
10
From page :
775
To page :
784
Abstract :
The simulation of the store separation using the automatic coupling of dynamic equations with flow aerodynamics is addressed. The precision and cost (calculation time) were considered as comparators. The method used in the present research decreased the calculation cost while limiting the solution error within a specific and tolerable interval. The methods applied to model the aerodynamic forces are time-dependent dynamic meshes and quasi-static methods. In the time-dependent method, a dynamic unstructured tetrahedral mesh approach using combination of spring-based smoothing and local remeshing is employed in respect of bodies motion with an implicit, second-order upwind accurate 3d Euler solver. In this method, a 6dof dynamic code is coupled with the flow solver to update the store trajectory information. In the quasi-static method, a 3-D implicit, steady state Euler solver is automatically integrated with a grid generation software and a 6dof dynamic code. Although the time-dependent method is more precise and reliable, it is not proper and appropriate for the initial design of the separation system due to its high cost. The quasi-static solution is very fast, but unable to simulate realistically because of not satisfying the problem conditions due to solution divergence as the store speed increases. The method used in the present research decreased the calculation cost while limiting the solution error within a specific and tolerable interval. In this way, the time step can be enlarged, the solution can be carried out with a few calculation points, and the solution can have considerably more speed with a limited error magnitude. Simulation of the store separation using the automatic coupling of dynamic equations with flow aerodynamics with the new Low-Cost method is the innovative aspect of this paper. To validate the solution method, the transonic store separation was simulated that agreed well with the wind tunnel test outcomes
Farsi abstract :
در اين مقاله، شبيه ­سازي جدايش بمب از يك هواپيما، با استفاده از كوپل اتوماتيك معادلات ديناميك با آيروديناميك جريان حول جسم مورد بررسي قرار گرفته ­است. براي مدل­سازي نيروهاي آيروديناميك از دو روش وابسته ­به ­زمان به كمك شبكه متحرك و حل شبه ايستا استفاده شده­است. در اين شبيه­سازي دو عامل دقت و هزينه(زمان) حل مورد توجه قرار گرفته­اند. در حالي كه حل وابسته به زمان روشي دقيق و قابل اعتماد مي­باشد ولي زمان و هزينه نسبتا زيادي مي ­طلبد و به همين دليل براي طراحي اوليه سيستم جدايش مناسب نيست. حل شبه ايستا گرچه سرعت نسبتا بالايي دارد ولي به دليل عدم صدق شرايط آن با سرعت گرفتن بمب جدا شده و واگرا شدن حل، قادر به شبيه ­سازي مسئله نمي­ باشد. در اين شبيه ­سازي روشي براي كاهش زمان و هزينه حل وابسته ­به ­زمان ارائه شده كه در عين كاهش قابل توجه زمان حل، خطاي محاسبات را در محدوده­ي قابل قبول و تعيين شده باقي نگه­ مي ­دارد. با اين كار مي­توان با افزايش مقدار گام زماني، تنها در چند نقطه محدود، به حل جريان پرداخت و با قبول مقدار مشخصي براي خطا، چندين بار سرعت حل را افزايش ­داد. در اين مقاله به منظور راست ي­آزمايي نرم ­افزار مذكور، فرآيند جدايش جسم ­الحاقي از يك پيكره ­بندي بال-پايلون-جسم ­الحاقي در شرايط پروازي ميان­ صوتي شبيه­ سازي شده كه مقايسه نتايج آن با نتايج تست تونل باد، بيانگر دقت مناسب آن مي­ باشد
Keywords :
Store separation , Automatic Coupling , Dynamic mesh , Quasi-static , Time-dependent solution , Low-cost CFD
Journal title :
Astroparticle Physics
Serial Year :
2014
Record number :
2406473
Link To Document :
بازگشت