Теоретический вопрос к практикам

[mm7]

Сообщение от lop

Можно и так сказать.
Ещё раз, по Савитскому, как я понимаю, "доглиссовые" скорости кончаются при коэффициенте нагрузки больше 0.6, в этом смысле расчёт ведётся только на "глиссовых" скоростях. А поскольку методика основана результатах экспериментов, у меня нет оснований подозревать, что она ощутимо привирает в рекомендованном диапазоне параметров. Можно подозревать, что я лоханулся в расчётах, дык это легко проверяется.

Как легко? Ну загрузи прогу. Там и Седов-Перельмутр, и Савитский, и Мерсье-Савитский и Клемент-Поуп, и Браун и Бунков.
Результаты, правда, отличаются сильно. И от твоих. У меня по Савитскому для фрирайда 0.8м ширины на 6уз сопротивление 12 кгс. По Комптону 32.

Сообщение от lop

Почему гребцы-гонщики не используют? А ты спроси у них, что они думают о SUPах. Кстати, на них ведь тоже гонки устраивают.

Гы, никогда не видел глиссирующий СУП.
Кстати каяк на крыльях есть. Немецкий вроде. Чувак нехило так разгоняется.

Сообщение от lop

Ну, я тебе уже говорил, что разные методы применяются к разным объектам, именно к тем, под которые они разрабатывались, иначе их не было бы столь много. Пытаться применить метод к не подходящему объекту бесполезно. В чём ты и убедился.

С чегой-то плоский фрирайд не подходит под методы для полуглисса/глисса?
Я ж не каяк по ним считал. Каяк я по КАПЕР и Митчелу (Флотилла) считаю.

Сообщение от lop

А если тебя, уныло бороздящего, на доске с парусом 8м кто-нибудь бодро глиссирующий обгоняет, завидно не становится? Тут ведь такое дело, при переоценке собственных достоинств основной реакцией, например в гонках, я вляется: "да я бы на такой матчасти, как у него...". Вот и покупают чайники гоночную матчасть. Посади тебя на тот же мотыль, ты бы может тоже так же уныло бороздил без поползновений на полёт. И чо тогда делать?

Ой. Будто я один уныло бороздил. Все наши бороздили или крутили лайтвинд кренделя.

Сообщение от lop

Стоп, стоп, стоп, сопротивление не всё, а только (оценочное) самого корпуса, за вычетом из полного сопротивлений крыльев, пера и шверта.

Он все там мерил. И несколько стоек и крыльев. Отдельно. Корпус гонял на разных дифферентах и кренах. Серьезную работу мужик провел.

Сообщение от lop

Каким именно методом?

Не помню. Могу скинуть тебе корпуса Формулы и фрирайда. Хош, поиграйся. Зима длинная.

Сообщение от lop

А что тут редуцировать? Я бы наоборот, дополнил:
- боковая сила поперёк лодки от скорости вымпельного;
- дополнительное сопротивление стойки от дрейфа, вызванного боковой силой.

А че мне сила поперек лодки даст?
Какое дополнительное сопротивление стойки от дрейфа, вызванного боковой силой?
Оно же в бок смотрит. А назад не тянет.

Сообщение от lop

Расчёты сами по себе занятие увлекательное, особенно в несезон. Однако уровень развития вычислительной гидромеханики, или CFD по-вашему, пока не позволяет рассчитывать на получение от них практической выгоды. Чем дольше ты этим занимаешься, тем отчётливей это понимаешь. Так что дерзай, конечно, но больше старайся на натурный эксперимент упирать.

А че еще делать-то. Зима.
Хотя у нас все еще катать можно. Т+. льда нет.

CFD я еще пока не использовал. Флотилла что-то между, но как оказалось, не совсем CFD.

[lop]

Сообщение от mm7

Как легко? Ну загрузи прогу. Там и Седов-Перельмутр, и Савитский, и Мерсье-Савитский и Клемент-Поуп, и Браун и Бунков.
Результаты, правда, отличаются сильно. И от твоих. У меня по Савитскому для фрирайда 0.8м ширины на 6уз сопротивление 12 кгс. По Комптону 32.

Ну вот ты получил разные результаты для сопротивлений одного и того же объекта, по разным методам. Не разбираясь, подходит ли данный метод для объекта и в чём различие между этими методами. И что ты с этими результатами будешь делать, если разные методы дают сопротивление, отличающееся в разы? Это всё дурилка картонная. Единственный способ использования CFD, позволяющий получить практическую пользу это сравнивать близкие варианты обьектов, используя один метод, наиболее подходящий для данных объектов/условий.

С чегой-то плоский фрирайд не подходит под методы для полуглисса/глисса?
Я ж не каяк по ним считал. Каяк я по КАПЕР и Митчелу (Флотилла) считаю.

Как фришип будет считать сопротивление фрирайда по Савитскому, если ширина фрирайда непостоянная? Он будет считать, что это не фрирайд, а пластина с постоянной шириной, равной "средней". И для неё и выдаст тебе результат, причём для постоянного (не зависящего от скорости) положения ЦТ, то есть, скорее всего, далеко не оптимального.
А вот если бы ты попытался посчитать по этой же программе с использованием этого же метода три похожих "фрирайда" слегка отличающихся шириной, то ты бы смог получить разницу сопротивлений досок с разной шириной. И хотя абсолютное значение сопротивлений посчитано было бы с большой погрешностью, но разница между сопротивлениями, её изменение со скоростью было бы близко для реальных досок. Типа этого:

Здесь абсолютное значение сопротивления можно считать отфонарным, но разница между кривыми будет похожей и для реальных досок разной ширины и одинакового веса. Здесь, кстати, продольное положение ЦТ менялось в зависимости от скорости таким образом, чтобы на данной скорости сопротивление было минимальным.

Гы, никогда не видел глиссирующий СУП.

А суслика? Под парусом, во всяком случая, супы глиссируют. Просто исторически каяки, байдарки, скифы и прочие привычные нам гребные суда приобрели те формы, которые имеют. Наверное они близки к оптимальным, хотя эксперименты продолжаются. Построить и испытать в качестве гребного судна нечто вроде СУПа наши предки просто не могли, технологии не позволяли получить достаточную жёсткость доски при столь малом весе. Сидеть и грести сидя на такой неудобно, хотя в Индии и юго-восточной азии подобные "двери"-плоскодонки, более тяжёлые конечно, широко используются, гребут на них стоя, одним веслом или шестом. И ничо, на высокое сопртивление не жалуются, хотя и глиссировать не стремятся.

Кстати каяк на крыльях есть. Немецкий вроде. Чувак нехило так разгоняется.

Ну, чувак идёт в русле традиций. Можт когда-нибудь появится другой чувак, который вместо каяка приделает крылья к СУПу и тоже нехило разгонится, кто знает?

...
А че мне сила поперек лодки даст?
Какое дополнительное сопротивление стойки от дрейфа, вызванного боковой силой?
Оно же в бок смотрит. А назад не тянет.

Дополнительное сопротивление движению вперёд. Направлено против скорости лодки, и, таким образом, тянет назад. Рассчитывая сопротивление стойки без учёта дрейфа, ты учитываешь только её профильное сопротивление. Стойка обтекается как симметричное крыло при нулевом угле атаки. А с учётом дрейфа к нему добавится индуктивное сопротивление. Стойка будет обтекаться, как симметричное крыло с углом атаки, равным углу дрейфа. А это основная часть сопротивления крыла.

А че еще делать-то. Зима.
Хотя у нас все еще катать можно. Т+. льда нет.

CFD я еще пока не использовал. Флотилла что-то между, но как оказалось, не совсем CFD.

А что есть CFD в твоём понимании? По мне так всё, что получено расчётом, даже и с использованием эмпирических данных, CFD и есть. Навороченные разностные методы всё равно эмпирические данные используют, хотя бы в моделях пограничного слоя. Просто иногда человеку кажется, что чем больше в программе наворочено, чем дольше она считает, тем точнее она считает, тем ближе к истине результат. Но это иллюзия. Ближе к истине будет результат у расчётчика, который хорошо понимает, что он делает и чего можно ждать от программы, а чего от неё ждать нельзя.

[mm7]

Я понял тебя. Тебе надо было сравнить доски с разной шириной. Естественно что тогда надо применять один метод и менять только ширину.

Я тебе про разные методы писал, чтобы показать возможности программы. Чтоб тебя заинтересовать.
Потому что я не гидродинамик, я всех тонкостей не знаю. Ведь "нельзя объять необъятное"
Я именно что не знаю, чем Савитский от Седова отличается. Они все там в категории Полуглиссеры-Глиссеры. А ты бы, как спец, посчитал доску и выбрал правильный метод.

Под хорошим парусом не только СУП но и "бревно" может заглиссировать.
Речь шла о гребле. Где гребец может жать максимум 1/4 лс.
Для глиссирования не надо доски по технологиям делать, надо сделать плоскодонку с обрубленной кормой. И толкать ее сильно. Последнее стало возможно в парусном спорте лишь недавно. Странно но факт. А в гребле никто еще уверенно не глиссировал. Хотя пробовали, читал. Бросили. Не хватает сил. А на крыле и гребут и велосипедят и прыгают.

А что есть CFD в твоём понимании? По мне так всё, что получено расчётом, даже и с использованием эмпирических данных, CFD и есть. Навороченные разностные методы всё равно эмпирические данные используют, хотя бы в моделях пограничного слоя. Просто иногда человеку кажется, что чем больше в программе наворочено, чем дольше она считает, тем точнее она считает, тем ближе к истине результат. Но это иллюзия. Ближе к истине будет результат у расчётчика, который хорошо понимает, что он делает и чего можно ждать от программы, а чего от неё ждать нельзя.

В принципе ты прав. Любую компьютерную программу можно назвать CFD. Но принято так называть лишь программы, которые разбивают все на мелкие элементы, делая сетки (меш) из них. Воду "мешуют", воздух, корпус... Потом задают их физ свойства (массу, плотность и тп), и натравливают программу которая считает взаимодействия между элементами на этом меж-элементном уровне. По Навье-Стоксу обычно.
Операции вроде простые, но количество их, при детальных мешах, огромно.
А детальные меши нужны чтобы учесть турбуленцию.
эмпирические данные конечно используют. чтоб настроить параметры а потом играть с ними.
Т.е. есть уже экспериментально промереный корпус wigley hull например, в ЦФД его "запускают", подстраивают параметры, чтоб совпадали с практикой, а потом меняют его форму на сколько-то и смотрят как что изменилось.

[lop]

Сообщение от mm7

Я понял тебя. Тебе надо было сравнить доски с разной шириной. Естественно что тогда надо применять один метод и менять только ширину.

Я тебе про разные методы писал, чтобы показать возможности программы. Чтоб тебя заинтересовать.
Потому что я не гидродинамик, я всех тонкостей не знаю. Ведь "нельзя объять необъятное"
Я именно что не знаю, чем Савитский от Седова отличается. Они все там в категории Полуглиссеры-Глиссеры. А ты бы, как спец, посчитал доску и выбрал правильный метод.

Программу эту я лет 5 назад пробовал применить для расчёта доски. И понял, что это инструмент для проектировщика: выкройки обшивки, планировку помещений, статику пощитать. Это всё расчёты в основном геометрические, довольно элементарные. Сопровод, это жаргонное сокращение от "сопротивление воды движению судна" там тоже добавлен, в виде набора модулей по разным методам, но в общем "до кучи" и без претензий на какую-либо точность. Проектировщика-самодельщикам он не особо и нужен, им главное, чтобы лодка красивая и удобная была, а уж скорость какая получится, будет мало - можно движок помощней поставить. Спецом для расчёта сопротивления её использовать - значит заниматься самообманом. О чём я тебе и пытался сказать, как гидромеханик. Да ты не поверил.

Под хорошим парусом не только СУП но и "бревно" может заглиссировать.
Речь шла о гребле. Где гребец может жать максимум 1/4 лс.
Для глиссирования не надо доски по технологиям делать, надо сделать плоскодонку с обрубленной кормой. И толкать ее сильно. Последнее стало возможно в парусном спорте лишь недавно. Странно но факт. А в гребле никто еще уверенно не глиссировал. Хотя пробовали, читал. Бросили. Не хватает сил. А на крыле и гребут и велосипедят и прыгают.



В принципе ты прав. Любую компьютерную программу можно назвать CFD. Но принято так называть лишь программы, которые разбивают все на мелкие элементы, делая сетки (меш) из них. Воду "мешуют", воздух, корпус... Потом задают их физ свойства (массу, плотность и тп), и натравливают программу которая считает взаимодействия между элементами на этом меж-элементном уровне. По Навье-Стоксу обычно.

Ты опять несёшь пургу, вычитанную в опусах таких же "неспециалистов" Считать в лоб систему дифференциальных уравнений в частных производных (Навье-Стокса) можно, для простых тел вроде шара, до Рейнольдса порядка 100, может сейчас уже 200. То есть это примерно до скорости перемещения сперматозоида. На кластерном суперкомпьютере. Для больших скоростей, типа доски в водоизмещении, размер сетки и время счёта будут просто нереальными. Поэтому вместо уравнений Н-С используют разного рода упрощённые их варианты, по крайней мере так делают специалисты: в области течения, где вязкость не играет особой роли, уравнения Н-С упрощаются до уравнений Лапласа (эллиптических), там где вязкость велика используют модель пограничного слоя (параболические), в отрывных зонах используют модель крупных вихрей. То есть, течение разбивается на несколько областей, в каждой ищется решение собственным методом, а затем эти решения сращиваются на границах областей. Понятное дело, что для неспециалиста такая процедура непосильна, и когда он читает про программу, которая "умеет считать всю гидромеханику", он это голословное заявление воспринимает за истину. Ибо верит во всемогущество современных технологий, которые создали смартфоны, которые тоже "могут всё".

Операции вроде простые, но количество их, при детальных мешах, огромно.
А детальные меши нужны чтобы учесть турбуленцию.
эмпирические данные конечно используют. чтоб настроить параметры а потом играть с ними.
Т.е. есть уже экспериментально промереный корпус wigley hull например, в ЦФД его "запускают", подстраивают параметры, чтоб совпадали с практикой, а потом меняют его форму на сколько-то и смотрят как что изменилось.

Вон оно чё, михалыч! Прально, если взять какой-то корпус и какую-то программу, то после ряда манипуляций по "подстройке параметров" мы, вне всякого сомнения, сможем так посчитать энтот корпус по энтой программе, что расчёт буквально ляжет на экспериментальные данные. Беда в том, что взяв другой корпус, нам процедуру "подстройки параметров" придётся повторять заново.
По хорошему, специалисты (есть такая организация МКОБ - международная конференция по опытовым бассейнам) делают так: задают объект, например, подробное описание модели парахода, который потаскали в бассейне и получили экспериментальные данные, и говорят - щитайте. Другие специалисты щитают, каждый по своей программе, потом собираются и сравнивают результаты расчётов по различным программам и экспериментальные данные. Вот тут и видно становится, чего стоит CFD во всех её ипостасях, и какой метод врёт меньше - а врут все расчётные, и врут прилично. Впрочем, чего это я веру в прогресс подрываю...

[mm7]

Сообщение от lop

Программу эту я лет 5 назад пробовал применить для расчёта доски. И понял, что это инструмент для проектировщика: выкройки обшивки, планировку помещений, статику пощитать. Это всё расчёты в основном геометрические, довольно элементарные. Сопровод, это жаргонное сокращение от "сопротивление воды движению судна" там тоже добавлен, в виде набора модулей по разным методам, но в общем "до кучи" и без претензий на какую-либо точность.

Точность то не в программе. А в методах. Какие методы такая и точность.

Сообщение от lop

Ты опять несёшь пургу, вычитанную в опусах таких же "неспециалистов" Считать в лоб систему дифференциальных уравнений в частных производных (Навье-Стокса) можно, для простых тел вроде шара, до Рейнольдса порядка 100, может сейчас уже 200. То есть это примерно до скорости перемещения сперматозоида.

Ну там типа для "шара" и считают. Для "шаров". каждый узел меша - типа шар. Макро-молекула. При чем там Рейнольдс? Считают взаимодействие одного узла с соседним. И так для всех. На уровне узел-узел общая форма пофиг.

Сообщение от lop

... Другие специалисты щитают, каждый по своей программе, потом собираются и сравнивают результаты расчётов по различным программам и экспериментальные данные. Вот тут и видно становится, чего стоит CFD во всех её ипостасях, и какой метод врёт меньше - а врут все расчётные, и врут прилично. Впрочем, чего это я веру в прогресс подрываю...

Основная проблема CFD ресурсоемкость.
У тебя есть данные что где и сколько врет?

С Новым Годом тебя!

[lop]

С Новым годом!

[андрей 1357]

О, понятные слова пошли. С Новым Годом, ребята.

[lop]

Статья Альберта Назарова из КиЯ, в тему.

[mm7]

Спасибо, Лоп, читаю.
Из графика видно, кстати, что Савитский, самый оптимистичный чувак! :)

Еще читаю про ЦФД, их много уже наплодилось за последние несколько лет. Сеточные и несеточные и смешанные....
Точность, конечно еще не та, но как мы видим у традиционных рассчетных методов точность тоже не ахти.
Но за ЦФД будущее. Я уверен. Особенно когда настанет время матриц процессоров (1000 и более штук) в обычном компе.
Или может квантовые.
В бассейнах будут только особо ответственные посудины таскать. Ибо дорого.
Да и то, лодки потаскать можно, а супертанкер не потаскаешь...

[mm7]

Так... освежить тему...
Да, много ЦФД методов появилось. Большинство сеточные, основаны на НС по конечным обьемам с различными подметодами обсчета турбуленций.
Но есть и безсеточные, на "макромолекулах" произвольно расположенных в пространстве, тоже основаны на НС. https://www.youtube.com/watch?v=UPh0fkFPFig

Самые сейчас "модные" и интересные работают на методе решеток Больцмана LBM (Lattice Boltzmann Method). Там относительно просто работать со сложными геометриями, например если корпус странной формы со всякими прибамбасами - плавниками, крыльями и тп. Могут даже моделировать проход потоков сквозь пористые структуры!
Относительно легко добавляются и разные физ свойства, пов натяжение, сжимаемость, многофазность (пузырьки, кавитация, пена, брызги)... даже могут с не-ньютоновскими жидкостями работать, но нам это как-бы пофиг.
Вычисления довольно простые, но надо много делать, для каждой ячейки воды, скажем 1мм3 вычислять ее взаимодействие с соседями с плотным шагом во времени, 0.001с где-то...
Благо метод позволяет распараллеливание и сейчас видеокарты за несколько сот баксов могут обмолачивать эти обьёмы (десятки миллионов ячеек) чуть-ли не в реальном времени. Пока в основном на этом методе делают реалистичные визуализации воды в играх и фильмах (типа Титаник).
Из программ интересующего нас направления (умеющая считать сопротивление корпуса судна) есть покупная XFlow (http://www.xflowcfd.com/index.php/videos/view/1/2/). Но есть и бесплатные, Palabos например. Я сейчас пробую работать с SailFish CFD. Она может видеокарты использовать для ускорения. Правда видюхи мощной пока нет.