ELSAA - Effektiv storskalig aerodynamisk analys

Syfte och mål

Olika CFD metoder har tillämpats för analys av integrerade system. En kompressorkanal designad och testad av GKN Aerospace inom ramen för ett tidigare projekt (NFFP6 IDA) har använts för att bedöma tillförlitligheten hos de olika metoderna. En hybrid CFD-modell föreslås för detaljerad analys av integrerade system med luftavtappning. Risk för gränsskiktsavlösning i kanalen samt risk för separation för närliggande kompressorblad har identifierats. Simuleringar som inkluderar närliggande komponenter krävs för att kunna uppskatta inverkan av separationer på systemet.

Resultat och förväntade effekter

Chalmers har arbetat fram en metodik för numerisk analys av integrerade kompressorkanaler. En RANS/LES hybridmetod har implementerats i koden G3D::FLOW och tillämpats för att simulera GKNs ENYA-rigg. Dessutom har en hybridmodell i mjukvaran ANSYS CFX använts i projektet. Trots förbättringar gjorda i projektet för att reducera beräkningstiden så tar analyser med hybridmodeller för lång tid för att konkurrera med RANS för design. Hybridmodeller bör snarare användas i ett sent skede av designprocessen, där man vill undersöka en vald design i mer detalj.

Upplägg och genomförande

Startpunkten för ELSAA-projektet var en metoden som implementerats i det tidigare NFFP projektet IDA, som då uppskattades kräva 2 års beräkningstid för att simulera en operationspunkt för ett integrerat system. Förbättringar av modellens implementering samt den underliggande numeriken i ELSAA har gjort att beräkningstiden reducerats från år till veckor. Samarbete med Loughborough University i skedde parallellt, där metoden kunde vidare utvecklas och valideras med hjälp av en annan geometri vilket gynnade båda projekten.