Development of the Computing Procedure for a Base-Bleed Projectile

No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology | Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Date
2003
Major/Subject
Lentotekniikka
Mcode
Kul-34
Degree programme
Language
fi
Pages
107 s. + liitt.
Series
Abstract
Tässä työssä tarkastettiin aluksi TKK:n Aerodynamiikan laboratoriossa kehitetyn FINFLO- virtausratkaisijan toimivuus useiden versiopäivityksien jäljiltä. Tarkastus suoritettiin kuuden testitapauksen avulla, jotka kaikki liittyvät 155mm perävirtausammuksen virtauskentän tutkimiseen. Suoritettujen testien perusteella todettiin uusimman FINFLO-version 5.5.2 toimivan aivan yhtä hyvin kuin aikaisempi versio 5.1.1. Tämän lisäksi luotiin Linux-käyttöjärjestelmään mahdollisuus käyttää FINFLO-ohjelmaa sekä sen tulosten jälkikäsittelyssä että laskentahilojen tekemisessä tarvittavia ohjelmia. Työ piti sisällään FINFLOn 3D-koodin kääntämisen ja muokkaamisen siten, että se toimii lähdekoodin kääntämiseen valitun Intel Fortran -kääntäjän kanssa. Myös FINFLO Oy:ltä ostetut tulosten piirtämisessä tarvittavat Convergence- ja Draw-ohjelmat käännettiin ja muokattiin aerodynamiikan laboratorion FINFLO-ohjelmaan sopiviksi. Näiden lisäksi asennettiin kaupalliset Gridgen- ja Ensight-ohjelmat. Lopulta käännetyn ja asennetun FINFLO-ohjelman toimivuus tarkastettiin kahdella testitapauksella. Samalla suoritettiin myös nopeusvertailuja Linux- ja Silicon Graphics -koneiden välillä. Tehtyjen testilaskujen perusteella havaittiin Linux-Finflon toimivan moitteettomasti. Nopeusvertailut osoittivat uuden Linux-tietokoneen olevan noin kolme kertaa vanhaa tietokonekalustoa nopeampi. Kolmanneksi tässä työssä tutkittiin sekä pyörivän että pyörimättömän perävirtausammuksen virtauskenttää pienillä kohtauskulman arvoilla. Kohtauskulman arvoiksi valittiin 0°, 2° ja 4°. Vapaan virtauksen ammuksen halkaisijaan referoitu Reynoldsin luku oli 1,4- 10[6] ja Machin luku 1,2. Laskuja varten luotiin täysin kolmiulotteiden laskentahila, koska aksiaalissymmetriaoletus ei ole voimassa, kun kohtauskulma on nollasta poikkeava. Turbulenssimallien vertailemiseksi laskut suoritettiin käyttäen k-omega RCSST- ja EARS-mallia. Suoritettujen laskujen avulla voitiin ennustaa ammukseen vaikuttavat aerodynaamiset voimat kohtuullisen tarkasti. Myös pyörimisen ja kohtauskulman yhteisvaikutuksesta syntyvä Magnus-efekti voitiin ennustaa melko tarkasti. EARS-turbulenssimallilla nostovoimakertoimien arvot olivat samansuuruiset k-omega RCSST -mallin kanssa, mutta vastuskertoimen arvo oli kaikilla kohtauskulmilla huomattavasti pienempi kuin k-omega RCSST -mallilla. EARS-malli kuvaa vanaveden pyörteen hieman erilaiseksi kuin k-omega RCSST -malli, minkä takia myös painejakauma ammuksen perässä on erilainen. Tämä selittää vastuskertoimien erisuuruiset arvot. Tutkimus osoitti, että nykyisellä ohjelmalla voidaan laskea myös kohtauskulmalla olevan pyörivän perävirtausammuksen virtauskenttää, mutta laskuihin uhrautuu hyvin paljon aikaa.
Description
Supervisor
Hoffren, Jaakko
Thesis advisor
Brandt, Tellervo
Kaarlonen, Kyösti
Keywords
Other note
Citation