PANUKL - nowości i powiązania z innymi pakietami dr hab. inż. Tomasz Goetzendorf-Grabowski dr inż. Jacek Mieloszyk 2014-09-26
Co to jest PANUKL PANUKL czyli PANeli UKLad jest pakietem programów do analizy aerodynamiki samolotu metodą panelową Wykorzystuje potencjalny model przepływu, uwzględnia ściśliwość powietrza w jęz. angielskim taki typ oprogramowania to panel code lub potential slover Znane oprogramowanie na świecie tego typu: VSAERO (by AMI Corp.) HESS (by McDonnell Douglas) PanAir (by Boeing) wiele innych pakietów specjalizowanych np. niemiecki QBlade do łopat śmigieł, w tym do elektrowni wiatrowych
Trochę historii JUBILEUSZ PANUKLa 20 lat! 1994 początek prac w ramach grantu KBN PB0044/56/93/04 Badanie stateczności ruchu złożonych konfiguracji aerodynamicznych 1996 pierwsza wersja udostępniana studentom 2002 pierwsza wersja okienkowa z GUI 2012 poważniejsze zmiany i uzupełnienia po zebraniu doświadczeń z 10 lat użytkowania nowa wersja na pełnoletniość (18 lat)
Gdzie jest PANUKL? http://meil.pw.edu.pl/zsis/zsis/dydaktyka/ Oprogramowanie/PANUKL lub http://www.meil.pw.edu.pl/add/add/teachi ng/software/panukl albo Google -> PANUKL
Panukl - nowości Edytor plików MS2 Nowe definiowanie geometrii (by JM) Biblioteka profili Generowanie profili NACA Więcej wyników eksport obrazków (JPG,PNG,BMP) podział na obiekty wygładzone rozkłady Eksport wyników i danych do programów zewnętrznych - SDSA, Calculix (by JM)
Ciekawe projekty Najciekawsze są studenckie projekty!!! Sparky czyli samolot na konkurs SAE (Adam Sieradzki)
Ciekawe projekty Najciekawsze są studenckie projekty!!! Spark czyli samolot na konkurs SAE (Adam Sieradzki) Tu-154 ze złamanym skrzydłem (Artur Wiśniewski) praca dyplomowa pod kier. dr M.Laska
Ciekawe projekty Najciekawsze są studenckie projekty!!! Spark czyli samolot na konkurs SAE (Adam Sieradzki) Tu-154 ze złamanym skrzydłem (Artur Wiśniewski) praca dyplomowa pod kier. dr M.Laska mini UAV (Grzegorz Kostrzewa)
Cel latający Ciekawe projekty
Ciekawe projekty AT-6 (by T. Antoniewski)
Ciekawe projekty Zoom (by prof. M.Rodzewicz)
Ciekawe projekty MOSUPS (by C.Galiński, analiza dynamiczna: M.Lis)
Zastosowania za granicą TSR2 obliczenia na potrzeby symulacji model do Flight Gear by Alan Teeder (BAe)
Zastosowania za granicą
Etapy pracy Edycja danych do generacji siatki plik MS2 MS2Editor nowość!!! Przygotowanie siatki (Mesh) Wyznaczenie śladu i sąsiadów (Neigh) Opcjonalne programy modyfikacji siatki Obliczenie potencjału prędkości (Panukl) Obliczenie rozkładu ciśnienia i współczynników aerodynamicznych (Press)
Etapy pracy
Pliki danych Mesh ms2 sterujący powstaniem siatki Prf- geometria profili F geomatria kadłuba najtrudniejsze program Fuselage (by MD&ŁS) Neigh inp siatka bez śladu wirowego Panukl dat siatka ze śladem wirowym + dane o sąsiadach Press pan free format plik zawierający rozkład potencjału prędkości
Struktura danych ms2 Dwa rodzaje obiektów realnych + trzy rodzaje obiektów wirtualnych obiekty realne: płaty (skrzydło główne, usterzenia, pylony, pierścienie, zastrzały, itp.) kadłub (kadłuba właściwy, gondole silnikowe) obiekty wirtualne połączenia poziome (np. płyty brzegowe) pionowe (np. usterzenie T) równoległe (nowość) łączenie części płatów o skokowej zmianie cięciwy (np. wykrój na klapy)
Podział na obiekty - nowość
MS2editor
Płat z vertical to horizontal y x definiowane profile horizontal to vertical
Sposób opisu geometrii kadłuba Kadłub
Rodzaje płatów i połączeń z kadłubem rodzaje płata: master slave independent rodzaje połączenia z przenikaniem bez przenikania (doklejane)
Rodzaje płatów i połączeń z kadłubem master
Kadłub - skrzydło
Nowy rodzaj połączeń płat-płat płat 2 płat 1 połączenie równoległe (parallel)
Nowy rodzaj połączeń płat-płat płat 3 połączenie 2 połączenie 1 płat 2 płat 1 Klapa szczelinowa wycięcie modelowane przy pomocy opcji połączeń równoległych
przecinanie śladu - błędy ADELA
przecinanie śladu
przecinanie śladu nowość chwilowo działa tylko w pł. symetrii
Pliki wynikowe.out syntetyczne wyniki obliczeń.txt rozkład ciśnienia, prędkości, itp..eps rozkład opływu (prędkości, odchylenie strug) wokół obiektu.bln przekrój samolotu płaszczyzną, w której liczony jest opływ.czy rozkład Cz, Cxi, Cm wzdłuż rozpiętości powierzchni nosnych
Wyniki syntetyczne Data from file: C:\Users\tgrab\PanuklProjects\ULS2_new\uls2new_w.pan Geometry data: S = 1.23000 MAC = 0.410000 B = 3.00000 Swet = 4.29984 Coordinates of reference point for moments calculation: X = 0.610000 Y = 0.232000 Angle of attack, sideslip angle and Mach number: Alfa = 5.00000 Beta = 0.00000 Mach = 0.00000 angular velocities: P = 0.00000 Q = 0.00000 R = 0.00000
Wyniki syntetyczne Global results : in body axis system: Cx = -.497498E-01 Cy = 0.863586E-05 Cz = 0.910713 Cl = -.344993E-05 Cm = -.605030E-01 Cn = 0.245162E-05 in stability axis system: Cx = 0.298133E-01 Cy = 0.863586E-05 Cz = 0.911583 Cl = -.322313E-05 Cm = -.605030E-01 Cn = 0.274297E-05 Induced drag and corresponding lift coefficient: Cxi= 0.254666E-01 Czi= 0.914779
Wyniki syntetyczne Objects contribution: No. N1 N2 Name 0 0 159 "Pylon" 1 160 691 "Usterzenie H" 2 692 881 "Usterzenie V" 3 882 980 "ploza" 4 981 2082 "Wing" 5 2083 3922 "Fuselage" Objects contribution - body axes system: No. Cx Cy Cz Cl Cm Cn 0 0.000639-0.000001 0.001311-0.000000 0.000401-0.000000 1-0.000587 0.000000 0.025886 0.000000-0.084402 0.000000 2 0.000567-0.000000 0.000019 0.000000-0.000101 0.000000 3-0.000022-0.000000 0.000009 0.000000-0.000014 0.000000 4-0.049721-0.000002 0.887510-0.000003 0.033657 0.000002 5-0.000625 0.000011-0.004021-0.000001-0.010044 0.000000 Objects contribution - stability axes system: No. Cx Cy Cz Cl Cm Cn 0 0.000751-0.000001 0.001250-0.000000 0.000401-0.000000 1 0.001671 0.000000 0.025838 0.000000-0.084402-0.000000 2 0.000566-0.000000-0.000030 0.000000-0.000101 0.000000 3-0.000022-0.000000 0.000010 0.000000-0.000014 0.000000 4 0.027820-0.000002 0.888466-0.000002 0.033657 0.000002 5-0.000973 0.000011-0.003951-0.000001-0.010044 0.000000
1.00 0.00-1.00 Rozkład kąta odchylenia strug -4.00-3.00-2.00-1.00 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 11.00 10.00 9.00 8.00 7.00 6.00 5.00 4.00 3.00 2.00 1.00 0.00-1.00-2.00-3.00-4.00-5.00-6.00-7.00-8.00-9.00-10.00
Opływ wokół przekroju skrzydła
Export danych i wyników do innych programów SDSA: export danych aerodynamicznych (pochodnych) do analizy stateczności Calculix: export geometrii oraz wyników do analiz FEM
Eksport do SDSA
Eksport do SDSA
Współautorzy:
Plany na przyszłość próba dostosowania danych do CPACS (Common Parametric Aircraft Configuration Scheme) pliki danych w formacie XML Rozkład Ma dla przepływu ściśliwego i ostrzeżenia o przekroczeniu Ma_kr inne?
Dziękuję za uwagę cd. by dr inż. Jacek Mieloszyk Nowy sposób definiowania geometrii płaty modułowe kadłuby Panukl w pętli optymalizacyjnej - MADO Export danych i wyników do Calculix-a
Płaty modułowe a) b) c) moduły: root line eqiline arc
Definicja kadłuba
Definicja kadłuba Spine Up contour H Side contour Y Z X Convexity curve up/down Down contour Bend distance Bend angle
Gondole silnika Nup Swirl Up Y Conv. Fact. Up Zup L Swirl Down Conv. Fact. Down Zdown Ndown (X0,Y0,Z0)
Idea optymalizacji MADO
F_OBJ 1000000 100000 10000 1000 100 Best Worst 10 0 5 10 15 20 25 Iterations
Eksport do CalculiX
Eksport do CalculiX - Geometria - Rozkład ciśnień - Naprężenia - Odkształcenia - Inne - Obciążenia - Więzy - Materiał - Inne
Dziękuję za uwagę i teraz poćwiczymy trochę