Simulatie aerodynamica fietswiel

[wnvl]

Behalve van wiskunde/natuurkunde, houd ik ook van fietsen en mooi fietsmateriaal in het bijzonder. Om beiden eens te combineren, wil ik een eenvoudige computersimulatie maken om de performantie van een voorwiel in functie van de velghoogte/velgprofiel te bepalen.

Ik wil hierbij gebruik maken van open source cfd software (http://en.wikipedia.org/wiki/Computatio ... d_dynamics) die gratis beschikbaar is voor de berekening van de luchtstromen.

Voorbeelden van publicaties die ik gevonden heb, zijn:

http://www.acusim.com/papers/AIAA10_201 ... MNGodo.pdf
http://www.cd-adapco.com/pdfs/presentat ... _LIGHT.pdf
http://www.r-hpc.com/pdf/DMR-IntellLigh ... _webcs.pdf

Zij maken echter gebruik van commerciële paketten die een fortuin kosten zoals:

http://www.acusim.com/html/acusolve.html
http://www.cd-adapco.com/products/star_ccm_plus/

Mijn doel is wat meer ervaring op te doen met de simulatie van vloeistofstromingen. Het zou al een succes zijn mocht uit de simulatie blijken dat hoge velgen effectief aerodynamischer zijn.

De impact van de spaken, as, vork en de rest van de fiets en berijder wil ik weglaten. Het gaat om velg+band in eerste instantie.

Het tekenen van de wielen en het opdelen in eindige elementen (meshing), is geen probleem. Hier zijn genoeg open source paketten voor of ik gebruik Autocad.

Het turbulentiemodel wil ik baseren op Reynolds-averaged Navier–Stokes.

http://en.wikipedia.org/wiki/Reynolds-a ... _equations

Randvoorwaarden en eventuele verfijningen zullen afhangen van het gekozen cfd pakket.

Ik heb wel wat ervaring met eindige elementen methodes in het domein van het electromagnetisme (Maxwell vergelijkingen voor stralingspatronen), maar absoluut niet in dit domein.
Als ik kijk op wikipedia, vind ik deze open source eindige elementen paketten terug

http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_fi ... e_packages

Zoals vaak bij open source paketten is de documentatie sumier. CodeAster lijkt mij interessant, maar krijg ik niet geïnstalleerd. Ik heb alleen 32bit windows en linux.

Ik denk nu OpenFoam te proberen:

http://en.wikipedia.org/wiki/OpenFOAM

Vraag is nu heeft iemand ervaring met een van deze CFD paketten. Welk pakket zou voor mijn doeleinde de beste keuze zijn?

[op=op]

Probeer ze een voor een uit. Als je er een aan de praat krijgt mag je blij zijn.

[wnvl]

Probeer ze een voor een uit. Als je er een aan de praat krijgt mag je blij zijn.

Je kan mooie dingen doen met open source-simulatiepaketten, maar goede documentatie en alles geïnstalleerd krijgen is vaak een pijnpunt en bron van frustratie. Ik ben een paar uur bezig geweest om Code_Aster geïnstalleerd te krijgen en heb het uiteindelijk moeten opgeven. Commerciële paketten installeren gaat in het algemeen veel vlotter. Zij steken uiteraard veel meer tijd in testen, documentatie en compatibiliteit.

Deze staat niet in de wiki lijst en is misschien ook de moeite.

http://su2.stanford.edu/index.html

De volgende die ik probeer zal deze of Openfoam zijn.

[wnvl]

Elmer en Z88 werken op mijn windows systeem. Wat testen gedaan met thermische simulaties en sterkteberekeningen, goede, eenvoudige grafische gebruiksinterface maar niet geschikt voor stromingen.

SU2 krijg ik niet werkend op windows en betwijfel overigens of het pakket volstaat voor mijn beoogde simulatie.

OpenFOAM krijg ik werkend op linux mint 14 (32bit) als ik alles zelf compilleer vertrekkend van de bron code. Ik zal hiermee verder gaan.