37
Sau khi lưới bề mặt và lưới cho vùng lớp biên được hình thành, vùng lưới nội cho miền chất lưu tiếp tục được phát triển sử dụng dạng lưới không cấu trúc bao gồm hai loại phần tử dạng tứ giác (hexa) và dạng tam giác (tetra). Vùng lưới nội phát triển từ vùng lớp biên đảm bảo tỷ lệ phát triển không thay đổi đột ngột tránh tạo các kết quả xấu gây ra do sự chênh lệch quá lớn về diện tích giữa hai phần tử liền kề. Sự phát triển lưới lớp biên và vùng lưới nội được mơ tả ở Hình 3.4. Ngồi ra, vùng lưới nội cũng được chia làm hai vùng là vùng gần được chia mịn hơn đảm bảo bắt được các hiện tượng quan trọng và vùng xa được chia thưa hơn do các hiện tượng khí động xảy ra ở vùng này ít ảnh hưởng tới bài tốn đang nghiên cứu. Mơ hình lưới tính tốn cho miền chất lưu được mơ tả như Hình 3.5.
Để đảm bảo mơ hình lưới sử dụng cho tính tốn mơ phỏng là phù hợp, đảm bảo kết quả tính tốn là tin cậy và khơng tiêu tốn q nhiều tài ngun tính tốn, một khảo sát độ hội tụ lưới được thực hiện. Kiểm tra độ hội tụ lưới là một quy trình quan trọng trong phương pháp tính tốn mơ phỏng số, quy trình này giúp xác minh nghiệm số thu được là hợp lệ và không phụ thuộc vào độ phân giải của lưới hay chính là nghiệm số của mơ hình mơ phỏng khi số lượng phần tử lưới tăng đến vô cùng [27]. Việc khảo sát được thực hiện với 04 mơ hình lưới có độ mịn khác nhau và tăng dần theo các mức độ lần lượt là thơ, trung bình, mịn và rất mịn. Độ mịn của các mơ hình lưới khảo sát được thay đổi dựa trên ngun tắc lấy mơ hình lưới thơ ban đầu làm tham chiếu, độ phân giải trên bề mặt cánh trên lưới trung bình tăng gấp đơi, hay nói cách khác, độ chia trung bình trên các đường cong bề mặt cánh nhỏ đi một nửa. Tương tự, độ phân giải mơ hình lưới mịn sẽ gấp đơi mơ hình lưới trung bình và mơ hình lưới rất mịn sẽ gấp đơi mơ hình lưới mịn. sự phát triển lưới lớp biên được giữ ngun cho tất cả các mơ hình lưới. Số lượng phần tử lưới của các cấp độ lưới khảo sát được trình bày tại Bảng 3.3. Các kết quả hệ số lực nâng và hệ số lực cản thay đổi theo các cấp độ phân giải lưới được quan sát để xác định độ hội tụ lưới và được trình bày trên hình. Kết quả khảo sát cho thấy cả hệ số lực nâng và lực cản có xu hướng tiệm cận tới một giá trị khi tăng dần độ phân giải lưới, tức là nếu số lượng phần tử lưới tiến tới vô cùng thì kết quả tính tốn tiệm cận tới một giá trị hữu hạn. Kết quả khảo sát cũng cho thấy ở cả hệ số lực nâng và lực cản khi tăng độ phân giải lưới từ mịn lên rất mịn kết quả thay đổi khơng q lớn. Do đó để đảm bảo khơng q tiêu tốn tài ngun tính tốn và vẫn đảm bảo kết quả tính tốn đáng tin cậy, mơ hình lưới mịn được sử dụng cho mơ hình tính tốn mơ phỏng.
Bảng 3.3: Số lượng phần tử lưới của các mơ hình lưới khảo sát
Cấp độ lưới Số phần tử lưới (𝑁) ℎ = 1/𝑠𝑞𝑟𝑡(𝑁)
Thô 186.376 0,002316
Trung bình 356.108 0,001676
Mịn 883.818 0,001064
38