Interaction of incompressible flow and a moving airfoil

0323198 - ÚT 2009 RIV US eng J - Článek v odborném periodiku
Růžička, M. - Feistauer, M. - Horáček, Jaromír - Sváček, Petr
Interaction of incompressible flow and a moving airfoil.
[Interakce nestlačitelného proudění a pohybujícího se leteckého profilu.]
Electronic Transactions on Numerical Analysis. Roč. 32, - (2008), s. 123-133. ISSN 1068-9613. E-ISSN 1068-9613
Grant CEP: GA AV ČR IAA200760613
Výzkumný záměr: CEZ:AV0Z20760514
Klíčová slova: aeroelasticity * Navier-Stokes equations * finite element method
Kód oboru RIV: BI - Akustika a kmity
Impakt faktor: 0.486, rok: 2007

The subject of this paper is the numerical simulation of the interaction of two-dimensional incompressible viscous flow and a vibrating airfoil. A solid airfoil with two degrees of freedom can rotate around an elastic axis and oscillate in the vertical direction. The numerical simulation consist of the finite element solution of the Navier-Stokes equations coupled with a system of ordinary differential equations describing the airfoil motion. The time-dependt computational domain and a moving grid are taken into account with the aid of the Arbitrary Lagrangian-Eulerian formulation of the Navier-Stokes equations. High Reynolds numbers require the application of a suitable stabilization of the finite element discretizaton. Numerical tests prove that the developed method is sufficiently accurate and robust. The results are compared with experiments.

Článek se zabývá numerickou simulací interakce 2D proudění nestlačitelné viskózní tekutiny a vibrujícího leteckého profilu. Tuhý profil se dvěma stupni volnosti může rotovat kolem elastické osy a oscilovat ve vertikálním směru. Numerické simulace jsou založeny na řešení Navier-Stokesových rovnic metodou konečných prvků. Tyto rovnice jsou svázány se systémem obyčejných diferenciálních rovnic popisujících pohyb profilu. Časově závislá výpočetní oblast a pohyb výpočetní sítě jsou vzaty v úvahu s využitím ALE formulace Navier-Stokesových rovnic. Vysoká Reynoldsova čísla vyžadují aplikaci vhodné stabilizace konečnoprvkové diskretizace. Numerické příklady prokázaly, že vyvinutá metoda je dostatečně přesná a robustní. Výsledky jsou srovnány s experimenty.
Trvalý link: http://hdl.handle.net/11104/0171234