Yaklaşık 40 yıl önce Fluid Dynamics topluluğunda, grup öncelikle deneyciler ve teorisyenlere ayrıldı. Ancak, o zaman CFD oldukça yeniydi, pahalı süper bilgisayarlarda çalıştırılmalı ve güvenilmezdi. Bir teorisyen veya deneycinin CFD'nin sonuçlarını en iyi şekilde indirim yapması oldukça yaygındı, diğerleri CFD sonuçlarını yararsız olarak tamamen göz ardı edebilir. Aslında, eski doktora danışmanım Dr. David Whitfield, Arnold Engineering Development Complex (AEDC) 'de aerodinamik deneyler yanında CFD kullanmanın öncülerinden biriydi. Bu referans CFD hakkındaki düşünceleri o günlerde iyi açıklar:
AEDC'de, CFD rüzgar tüneli testini desteklemek için kullanıldı, ancak
Whitfield'a, CFD'ye ilk başta inanan pek fazla insan yok.
1970'ler.
“Aslında,” dedi. “AEDC’de CFD’yi
1970'lerin başında muhtemelen beni maundan veya maunun içinden attı.
kapılar. Ancak, CFD akışın kaynağını açıklamak için kullanıldığında
16T test bölümünde ve AEDC Üyesi
John Adams'ın VKF'deki CFD grubu orada bir tünelin nasıl olduğunu açıkladı
Aslında Mach 12'de çalışıyor ve Mach 16'da daha önce düşündüğüm gibi çalışmıyor,
CFD yeni bir hayat buldu. "
"Bir keresinde AEDC'nin test verisi olduğu ve hiçbir şey olmadığı söylendi
CFD için yer '' dedi.
işlerini daha iyi yapabilmek için tünelleri çalıştırmak. Sanmıyorum
AEDC sadece bir 'test verisi' yeri olmalıdır. Aksine bir yer olmalı
problemlerin çözümleri ve fiziksel olarak anlaşılması için
bunlar arasındaki karşılıklı işbirliği ile daha iyi başarılabilir
deneylere ve nümeriklere odaklananlara odaklanmak. "
O günlerde, genellikle tasarımcı yeni bir prototip tasarlar ve test etmek için rüzgar tüneline gönderirdi ve belki de bazı CFD'ler aynı anda gerçekleştirilirdi. Genellikle inşa edilmiş ve test edilmiş çok maliyetli olan birçok prototip olacaktır. Eskiden çalıştığım deneysel bir tesis, test başına günde 16.000 dolar alıyordu. Öte yandan, OpenFoam ve küme bilgisayarları gibi sağlam açık kaynaklı CFD kodlarının geliştirilmesiyle, CFD simülasyonları oldukça ucuzdur.
Böylece, zamanla CFD olgunlaşmaya başladı ve kümelenme bilgisayarlarının popülerleşmesiyle ucuz bir şekilde çalışması oldukça uygun hale geldi. AIAA Journal gibi dergilerde yayınlanan deneylerle ilgili gittikçe daha fazla doğrulama ile CFD modelleri giderek daha fazla güvenilmeye başlandı. Günümüzde, deneme çalıştırma maliyeti CFD simülasyonlarını çalıştırmaya kıyasla çok daha pahalıdır. Bu nedenle, ilk tasarım aşamalarında daha fazla CFD simülasyonu kullanılır, birçok tekrar tekrar ileri gelir ve bugünlerde bile CFD tabanlı tasarım optimizasyonu (CDO) tasarım sürecinde sıklıkla kullanılır.
Günümüzde, rüzgar tünellerinin bugünlerde temel olarak aşağıdaki nedenlerden dolayı kullanıldığını anladım: (1) nihai prototipleri test etmek ve (2) süpersonik akışlarda, özellikle daha doğru sayısal modeller geliştirmek için temel araştırma yapmak.
Akış benzerliği elde etmekle ilgili olarak, Reynolds Numarası ve Mach numarası gibi iki farklı boyutsuz sayınız olduğunda, deneysel, hangi sayının eşleşmesi için en önemli olduğunu seçmelidir. Ses altı akışları için Reynolds sayısı kullanılmalı, transonik ve süpersonik akışlar için Mach sayısı kullanılmalıdır.
Çoğu zaman rüzgar tünelinde bir model testi kullanarak gerçek prototipin Reynolds sayısı eşleştirilemez. Örneğin, Reynolds sayısı 2.000.000.000 olan bir 747'yi düşünün ( referans ). Bu tür Reynolds sayılarına uyan bir rüzgar tüneli üretmek neredeyse imkansız. İnsanlar sıcaklığı düşürerek ve düşük sıcaklıklarda düşük yoğunluklu gazları kullanarak Reynolds sayısını arttırmaya çalıştı. Örneğin, Avrupa transonik rüzgar tüneli (ETW), -196 $ ^ {\ circ} $ C kadar soğuk azot kullanan ancak metrede sadece maksimum 50 milyon Reynolds sayısına ulaşan, dünyanın en büyük kriyojenik rüzgar tünellerinden biridir. . Maksimum 9 m uzunluğundaki test bölümü ile mümkün olan maksimum Reynolds sayısı 450.000.000 olacaktır, yine de Boeing 747'nin yarısından daha azdır. Bu durumlarda, insanlar sonuçların daha büyük hale getirilebilmesi için ölçeklendirme yasaları geliştirmişlerdir. Reynolds sayısı. Ölçekleme, öncelikle cilt sürtünmesi gibi diğer şeyleri de etkileyen ve sonuçta kaldırma ve sürükleme yapan sınır tabakasının kalınlığı ile ilgilidir. Bu konuları tartışmak için 2003 yılında Princeton Üniversitesi'nde özel bir konferans düzenlendi. Konferansın sonuçları bu kitaptı: http://link.springer.com/book/10.1007/978-94-007-0997-3