יום שלישי, 2 ביוני 2009

סמינר: טיסות מבנה תוך שימוש בבקרת קו הראיה

דנה לין ברנט



עבודת מחקר לקראת תואר מגיסטר
בהנחיית פרופסור משה גלמן


יש מספר רב של משימות בחלל הדורשות מבנה של מספר לווינים העובדים יחדיו, ובינם מבנה "leader – follower" הוא הנפוץ ביותר. עבודה זו מתייחסת לשינוי תצורת מבנה על ידי שימוש בדחף רציף בעל דחף נמוך. במהלך עבודה זו פותח בקר המאפשר ללווין עוקב בטיסת מבנה לעבור ממסלול אליפטי יחסי סביב המוביל במבנה למסלול אליפטי יחסי אחר. מעבר המסלול מבוצע בצורה אוטונומית על ידי הלווין העוקב, כיוון שהלווין המוביל הינו פסיבי. מעבר המסלול מתבצע תוך שימוש במדידות וקטור קו הראייה בלבד (מרחק יחסי וזווית קו הראיה).

משוואות התנועה היחסיות פותחו תוך שימוש בקואורדינאטות פולאריות והושוו לפתרונות משוואות Clohessy Wiltshire . השימוש בקואורדינאטות פולאריות מאפשר פישוט בהפרדת כיוון הפעלת המנוע ושימוש ישיר במדידות קו הראייה. נבחנה הפעלת מנוע בכיוון אחד בלבד על מנת ליעל את התפעול ואת מערכת הדחף.

נבחנה השפעת הפעלת דחף רציף קבוע בכיוון הניצב לקו הראיה, ויכולת איפוס מהירות הסחיפה לקראת הגעה למסלול היחסי הרצוי. פותח בקר משוב על מדידות קו הראיה. ביצועי הבקר נבחנו במקרה הנומינלי וגם לאחר הוספת פרטורבציות J2.הסימולציות מראות שניתן לבצע את התמרון תוך מספר חליפות ושימוש מועט בדלק.


ההרצאה תתקיים ביום רביעי י"ח בסיוון, תשס"ט (10.06.09)
שעה 16:30
בנין אוירונוטיקה חדר 241
כבוד קל יוגש לפני ההרצאה
המשך...

יום שני, 1 ביוני 2009

סמינר: האצת התכנסות של משוואות RANS בצמוד למודלי שתי-משוואות של טורבולנציה

מרק וסרמן


עבודת מחקר לקראת תואר מאסטר
בהנחיית פרופסור ברי גרינברג ודר' יאיר מור-יוסף
ובהתייעצות עם פרופ' עירד יבנה

Acceleration Method for RANS Equations with Two-Equation Turbulence Models

פתרון נומרי של משוואות Navier-Stokes (NS) משמש כלי עזר תכן מתקדם ליישומים בהנדסה אווירונאוטית. לרוב, הזרימות הן חיצוניות, טורבולנטיות, המאופיינות במספר ריינולדס גבוה. לזרימות טורבולנטיות, נפוץ שימוש במודלי Reynolds Averaged Navier-Stokes (RANS) מסוג שתי משוואות של טורבולנציה, כגון k-ω ו-k-ε. אינטגרציה בזמן של מודלים אלו מאופיינת בקשיחות נומרית, המובילה להאטה משמעותית בהתכנסות האיטרטיבית, ולעתים אף להתבדרות. מבין השיטות המתקדמות להאצת התכנסות, שיטת הרב-שריג (Multigrid) נחשבת ליעילה ביותר. אולם מימוש השיטה למשוואות NS, ובפרט למודלי טורבולנציה של שתי משוואות, טומן בחובו קשיים רבים. שיטות רב-שריג ייושמו בעבר בהצלחה למשוואות NS לזרימה טורבולנטית, תוך שימוש באמצעים מלאכותיים לשיפור יציבות נומרית. הניסיון מלמד ששימוש באמצעים אלו פוגם ביעילות שיטת הרב-שריג. בעבודה הנוכחית, פותחה שיטת רב-שריג חדשה להאצת התכנסות איטרטיבית במשוואות RANS בצמוד למודלי שתי משוואות של טורבולנציה. השיטה המוצעת מבוססת על אינטגרציה בלתי-מפורשת בזמן של משוואות מודל הטורבולנציה המבטיחה התכנסות איטרטיבית בלתי-מותנית, וחיוביות המשתנים הטורבולנטיים. שימוש בניסוח זה מאפשר את שילוב משוואות הטורבולנציה במסגרת רב-שריג, ללא צורך בתיקוני ייצוב מלאכותיים שנדרשו בעבר למניעת התבדרות. השוואה של פתרונות שהושגו באמצעות השיטה המוצעת במגוון מקרים מתועדים של זרימה טורבולנטית, הניבה התאמה נאה לתוצאות הידועות מניסויים. בפרט, שימוש בשיטה המוצעת הניב האצה משמעותית של עד פי 10 בזמן החישוב הדרוש לקבלת פתרון מכונס, ביחס לזמן החישוב הדרוש בשימוש בשריג בודד (Single Grid).

ההרצאה תתקיים ביום רביעי ט' בתמוז תשס"ט (1.7.09)
שעה 16:30
בנין אוירונוטיקה חדר 241
כבוד קל יוגש לפני ההרצאה
המשך...