BlindWolf napisał(a):Wspomniano przy okazji o liczbie Reynoldsa - na niej samej wychodzi już kilka zaokrągleń .
O jakie zaokrąglenia ci chodzi? Akurat w Reynolds'ie nie ma żadnych zaokrągleń. Tą liczbę tworzą tak oczywiste i dokładne parametry, że nie ma czego zaokrąglać.
Niedokładności wynikają samej technologi i możliwości wykonania symulacji.
W CFD sprawa wygląda tak, że jak to w każdym komputerowym programie, zjawiska są opisane równaniami matematycznymi, dość skomplikowanymi, które programy obliczają w sposób iteracyjny, tzn przeliczenia są powtarzane tysiące razy aż do osiągnięcia określonej dokładności, powstaje pierwszy brak zbieżności, ale jest tak mały że praktycznie można to pominąć. Idąc dalej, w przypadku przepływów laminarnych (przepływ spokojny, bez żadnych zaburzeń) sytuacja jest o tyle prosta, że przepływ ten jest w jakimś stopniu przewidywalny i systematyczny, zatem nie ma problemu z opisaniem go matematyką. Sprawa się komplikuje gdy mamy do czynienia z przepływem burzliwym. Jest to zjawisko zazwyczaj nie przewidywalne i w przeciwieństwie do przepływów laminarnych ciężko jest odzwierciedlić go w postaci jednego, dokładnego równania. W programach CFD występuje nawet kilka modeli przepływu burzliwego, a do każdego jest mnóstwo parametrów do ustawienia. I tu bym szukał największych błędów, bo tak naprawdę każdy z nich jest przybliżeniem do tego nie rażącym dokładnością w oddaniu rzeczywistości. Szybki przykład: jadąc w zimie za samochodem z katalizatorem można zobaczyć co dzieje się z parą która wylatuje z wydechu. Podczas ruchu ciężko jest przewidzieć w którą stronę zawiruje.
Przytoczę jeszcze wypowiedź Newaya:
„CFD jest elektroniczną symulacją rzeczywistego środowiska, ale nadal obarczone jest problemami – zwłaszcza, że każdy test CFD, by dowiedzieć się o zachowaniu samochodu, czy wielkości prześwitu lub cokolwiek innego, jest pełen ograniczeń. Tymczasem gdy w tunelu aerodynamicznym wykonując coś, co nazywamy normalnym przejazdem, uzyskamy dane z 20 albo i więcej punktów odniesienia. Innymi słowy, jedno uruchomienie tunelu równa się 20 uruchomieniom CFD”.
Zastanawiałem się dokładnie o co mu chodziło z tym zdaniem na temat uruchamiania tunelu w stosunku do CFD i doszedłem do takiego wniosku: w rzeczywistości aero bolidu nie pracuje przy jednostajnej prędkości ani nie w ten sposób że kierunek przepływu zawsze jest dokładnie przeciwny do kierunku ruchu bolidu. Więc o ile w tunelu można bez problemu w każdej chwili zmienić prędkość wiatru i obrócić model, dostając niemal natychmiast wyniki o tyle w CFD sprawa się komplikuje. Uzupełniając powyższe, badanie w CFD oznacza zbudowanie wirtualnego tunelu aero. Zanim odpali się obliczenia trzeba ustawić wszystkie parametry tzn: prędkość wiatru, kierunek, przepływ itd, i nie ma możliwości ich zmiany podczas trwania obliczeń (tzn można przerwać i zmienić ale najpierw wypadałoby poczekać na koniec obliczeń). Stąd stwierdzenie że jedno odpalenie tunelu, to 20 odpaleń obliczeń w CFD, bo po uzyskaniu wyniku dla jednych danych trzeba puścić dla następnych, sprawa się tyczy oczywiście dokładnych badań a nie poglądowych. (Zastrzegam że to moje domysły i nie koniecznie wstrzeliłem się w to co Newey chciał przekazać)
Z drugiej strony jest tunel aero. Ma mnóstwo zalet jeśli chodzi o dokładność w stosunku do CFD i oddanie do rzeczywistości. Ale i tu nie brak haczyków. Pierwszy problem to szybkość nie tyle samych testów, co przygotowania do nich. Za każdym razem trzeba praktycznie budować rzeczywisty model nowej części, czy też całego bolidu, co bierze znacznie więcej czasu niż zrobienie modelu na kompie i wrzuceniu go do CFD, do tego dochodzi różnica w ilości ludzi zaprzęgniętych do eksperymentów, no i na końcu oczywiście sprowadza się to do kosztów. Inną sprawą jest jeszcze to że w CFD odpada sprawa przeliczania modelu przez wskaźniki podobieństwa bo CFD liczy model w rzeczywistych wymiarach. W tunelu jednak te wyniki trzeba przełożyć na wymiary rzeczywiste (dość zamotana sprawa, której myślę że nie ma sensu rozkopywać, i też ciężko mi określić jak bardzo wpływa to na dokładność).
Na końcu wypada dodać jeszcze że tunel to też rodzaj symulacji rzeczywistości. Także chociaż bardziej dokładny od CFD to jednak nie zupełnie pokrywający się z tym jak aero zachowa się ostatecznie na torze (z tego myślę wynika czułość bolidów na boczne wiatry itd).
Poza tym trzeba też pamiętać że CFD to niesamowite narzędzie i jest rozwijane w bardzo szybkim tempie, więc należy się spodziewać że za niedługi czas modele zjawisk będą tak dopracowane że tunel okaże się zbędny.
Więc podsumowując PÓKI CO, tunel + CFD świetnie się uzupełniają i na ten czas jest to najszybsza droga rozwoju. CFD jako pierwszy stopień w którym w miarę precyzyjnie a przede wszystkim szybko można określić kierunek rozwoju, wstępnie testować nowe rozwiązania, a potem tunel jako część potwierdzenia wyników i dopracowania elementów. Do tego osobiście dodałbym jeszcze doświadczenie i pomysłowość ludzi którzy w tym siedzą.
Takie moje zdanie
