Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
RANS simulation for incompressible turbulent flow of a NACA 0012 wing section
KTH, School of Engineering Sciences (SCI).
KTH, School of Engineering Sciences (SCI).
2018 (English)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesisAlternative title
RANS simulering för inkompressibelt turbulent flöde för en NACA 0012 vingsektion (Swedish)
Abstract [en]

To increase the performance and make aerodynamic applications more effective it is advantageously to achieve good simulations or numerical models of the turbulence flow behavior. The purpose of this project is to compare different turbulent simulation methods. How good Reynolds-Averaged Navier–Stokes (RANS) models is compared to other more computational expensive models and simulations. To achieve this goal the OpenFOAM CFD software has been used, which is a free and open-source soft- ware. The two main assumptions made is the Boussinesq eddy viscosity and incom- pressible flow assumption. A mesh study and a convergence study has been made in order to chose a sufficient grid and to compare different RANS models. The tur- bulence model used is the one equation Spalart-Allmaras model for the turbulent viscosity, since it is specifically developed for aerodynamic applications and achieved sufficient convergence. To plot and use the sampled data from OpenFOAM the MAT- LAB software was used.

The achieved results showed that the Spalart-Allmaras RANS model is an acceptable simulation method which can be applied in certain aeronautic situations. The RANS model proved to achieve sufficient agreement with the more computational expensive methods, such as Large Eddy Simulations (LES). The simple implementation in Open- FOAM and the low computational cost for such a RANS simulation is advantageous. If a more detailed and time dependent result is required or if the calculations and geometry is more involved, a high-fidelity approach is preferred.

Abstract [sv]

För att förbättra prestandan och effektivisera aerodynamiska tillämpningar är det fördelaktigt att ha bra simuleringsmodeller av turbulenta flöden. Syftet med den här projektet är att jämföra olika simuleringsmodeller för turbulenta flöden. Hur bra en Reynolds-Average Navier–Stokes (RANS) modellering är i jämförelse med andra mer beräkningstunga simuleringar. För att genomföra denna jämförelse har OpenFOAMs CFD programvara använts som är gratis och har en öppen källkod. De två huvudsak- liga approximationerna som har gjorts är den viskösa Boussinesq approximationen samt antagandet om att flödet är inkompressiblet. Spallart-Allmaras är den turbulnce modell som används där den turbulenta viskösiteten beskrivs av en ekvation. En jäm- förelse mellan olika rutnät samt en konvergens undersökning har genomförts för att erhålla ett väl presterande rutnät samt för att jämföra olika RANS-modeller. För att plotta och evaluera datan som OpenFOAM genererade användes MATLAB.

De erhållna resultaten visar att RANS-simuleringar är en väl presterande simuler- ingsmodell som kan användas inom flygtekniska områden. RANS-modellen visar sig erhålla god överensstämmelse jämfört med det mer beräkningstunga simulerings metoderna, som till exempel "Large Eddy Simulation (LES)". Fördelarna med denna RANS-modell är att den är enkel att implementera i openFOAM samt de låga beräkn- ingskostnaderna. Om en ett mera detaljerat och tids beroende resultat önskas där beräkningarna och geometrin är mer avancerade, så är en mer nogrann metod att föredra.

Place, publisher, year, edition, pages
2018. , p. 60
Series
TRITA-SCI-GRU ; 2018-174
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-231970OAI: oai:DiVA.org:kth-231970DiVA, id: diva2:1231294
Supervisors
Examiners
Available from: 2018-07-06 Created: 2018-07-06 Last updated: 2018-07-06Bibliographically approved

Open Access in DiVA

No full text in DiVA

By organisation
School of Engineering Sciences (SCI)
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 9 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf