- XFlow cung cấp giao diện và môi trường làm việc thuận lợi cho người sử dụng nhờ tích hợp các phần tiền xử lý, giải và hậu xử lý trong cùng một mô
2.2. ỨNG DỤNG CFD TÍNH SỨC CẢN CỦA TÀU TÍNH TOÁN
Mục đích việc tối ưu hóa hình học quả lê là làm giảm tối đa sức cản tổng của tàu, do đó để giải quyết mục tiêu nghiên cứu luận án, trước tiên cần đặt vấn đề nghiên cứu ứng dụng lý thuyết CFD giải bài toán ước tính chính xác sức cản cho loại tàu đang tính. Về lý thuyết, khi áp dụng kỹ thuật CFD nói chung hoặc các phần mềm CFD nói riêng với giá trị đã cho của các thông số đầu vào đều có thể nhận được kết quả tính sức cản nhưng hoàn toàn chưa thể đánh giá được độ chính xác và độ tin cậy của kết quả này. Thực tế tính toán cho thấy, kết quả tính sức cản tàu bằng CFD phụ thuộc rất lớn vào độ chính xác của mô hình đầu vào 3D và giá trị các thông số mô phỏng trong lời giải CFD như kích thước không gian miền tính, điều kiện biên và các thông số của mô hình rối… Do đó để đảm bảo độ chính xác và độ tin cậy khi ứớc tính sức cản cho loại tàu cụ thể, NCS tiến hành xây dựng và kiểm tra độ chính xác của mô hình tàu 3D ở dạng đầu vào, xác định các thông số mô phỏng cho lời giải CFD phù hợp với loại tàu đang tính toán. Trên cơ sở đó đề xuất phương pháp tính chính xác sức cản bằng CFD cho một loại tàu cụ thể theo trình tự như sau:
(1) Phân tích và lựa chọn các mẫu tàu tính toán phù hợp và có các số liệu thử nghiệm mô hình sức cản.
(2) Xây dựng mô hình hình học 3D của các mẫu tàu lựa chọn để thực hiện tính sức cản bằng CFD.
(3) Xác định các thông số đầu vào cho lời giải của bài toán ước tính sức cản tàu bằng các phần mềm tính CFD, trong trường hợp này là phần mềm XFlow phù hợp với loại tàu dùng làm đối tượng nghiên cứu, cụ thể:
- Xác định các kích thước không gian miền tính phù hợp với loại tàu nghiên cứu trên cơ sở đảm bảo kết quả tính sức cản từ CFD ổn định và không thay đổi.
- Xác định các thông số mô hình rối phù hợp với loại tàu nghiên cứu trên cơ sở đảm bảo mức sai lệch giữa kết quả tính sức cản với số liệu thử nghiệm nằm trong giới hạn cho phép dưới 5%
(4) Tính sức cản cho mẫu tàu tương tự với giá trị các thông số mô phỏng đã xác định và so sánh với các số liệu thử nghiệm để kiểm tra độ tin cậy của kết quả tính toán.
Tính sức cản tàu với phƣơng án miền tính và thông số mô hình rối đã chọn
Chọn miền tính phù hợp với giá trị sức cản tàu ổn định, không thay đổi
RT ≤ 5%
RT > 5%
RT ≤ 5%
Hiệu chỉnh lại giá trị thông số mô hình rốiTính độ sai lệch RT giữa các giá trị sức cản tính từ CFD và thực nghiệm Tính sức cản tàu hai với phƣơng án
miền tính và mô hình rối đã chọn
Xác định phƣơng án miền tính và các thông số mô hình rối phù hợp với tàu
Để thuận tiện trong việc theo dõi và trình bày, có thể tóm tắt quá trình tính toán bằng sơ đồ khối như trên Hình 2.3.
RT > 5% Tính độ sai lệch RT giữa các giá trị sức cản tính từ CFD và thực nghiệm
Xác định phƣơng án miền tính và các thông số mô hình rối phù hợp với tàu
Hình 2.3. Sơ đồ khối giải bài toán tính sức cản phù hợp với tàu nghiên cứu
Lựa chọn nhóm tàu nghiên cứu có đủ số liệu thử nghiệm sức cản
Xác định sơ bộ các kích thƣớc miền
tính theo các nghiên cứu hiện có Xây dựng mô hình 3D hình học củabề mặt vỏ tàu nghiên cứu
Thay đổi kích thƣớc để xây dựng các phƣơng án miền tính toán khác nhau
Ƣớc tính sức cản tàu thứ nhất ở các phƣơng án miền tính toán đã xây
Xác định sơ bộ các thông số mô hình rối theo các công thức hiện có
Thay đổi giá trị để lập các phƣơng án thông số mô hình rối khác nhau