[XFLR5] 레이놀즈 수를 어떻게 설정해야할지 모르겠어요

 

안녕하세요. 정진센터입니다.

2024년 8월 26일에 독자분께서 XFLR5관련 문의를 주셨는데 해당 내용을 공유드리기 위해서 글을 작성해봅니다.

XFLR5를 사용하다 보면 생각보다 오류가 많아 당황스러울 때가 참 많습니다.

저를 포함하여 대부분 비슷한 경험을 하실거라 생각하여 작성드립니다.

 

" 안녕하세요, 정신센터님.

처음 인사드리겠습니다. 작성하신 정진센터 티스토리글 하나씩 정독하며 독학 중인 기계공학과 학부생입니다. 늘 감사드립니다.

 

다름이 아니라, 작성하신 XFLR5 해석글을 보고 하나씩 따라하던 도중, 날개형상제작 이후 기체 해석이 진행되지않아 챗GPT와 기타 유투브, 공식 사이트 글을 참고하였습니다. 다만, 제 이해의 문제인지 해석이 도무지 진행되지않아 부득이하게 질문드리고자 이메일 남깁니다.

괜찮으시다면 첨부드린 XFLR5 파일 한번만 봐주시고 무엇이 원인인지 알려주실수있으실까요? 

Span pos = 0.09m, Re = 30351, Cl = 0.67 could not be interpolated (Clmax = 0.00)

레이놀즈 범위를 여러차례 변경해도 Cl max값이 0이 나오는 상태에서 벗어나질 못하고있습니다....

감사합니다."

 

다음과 같은 질문을 주셨는데요.

일단 같이 보내주신 XFL 파일을 보면서 이야기해보겠습니다.

(파일명 : Athene.xfl)

 

Fig. Athene.xfl 첫 화면

 

첫화면을 키면 위 처럼 1.4m wing span의 standard 형태의 글라이더가 보입니다.

 

Fig. Athene.xfl Plane define an analysis 세팅값

 

독자분께서 Define an analysis로 Type 1(Fixed speed)로 infinity velocity를 5m/s로 설정하셨고 

Tip과 Root의 Rynolds 수는   3만6천과 5만임을 확인할 수 있었습니다.

 

Fig. Athene.xfl Plane define an analysis 세팅값

 

그리고 해석 세팅값은 horseshoe vortex 방법으로 VLM1이며 옵션으로 점성도 추가로 되어 있습니다.

일반적으로 많이 사용하는 해석 세팅인것 같습니다.

 

Fig. Athene.xfl 해석 받음각 간격

받음각은 기본으로 설정되어 있던 -5에서 10도까지 0.1간격으로 수행해 보았습니다.

 

Fig. Athene.xfl 해석 수행 결과

해석을 수행해보니 

Errors encountered라고 적혀있네요.

이는 오류 발생이라는 뜻이며 상위 Could not be interpolated라고 적혀있는 것으로 보아

보간법(수치해석)을 수행할 수 없다고 말하고 있습니다.

 

Fig. Athene.xfl xfoil 해석창

Xfoil direct analysis에 들어가서 에어포일 해석이 어떻게 되어 있나 확인하였는데 레이놀즈수가 2만~6만까지 해석이 되어 있음을 확인하였습니다. 일단 받음각이 0이상으로만 해석이 되어 있고 음수인 부분은 해석이 안되어 있어 plane analysis에서 -5~0도에 대한 해석이 안된것 같습니다. 그래서 음수도 해석이 되도록 수정하고 받음각 범위도 -15~15정도로 넓혔습니다.

 

Fig. Athene xfoil 추가 해석

 

그리고 레이놀즈수 범위도 15,000에서 3,000,000까지 적정간격으로 추가 해석을 진행해 보았습니다.

좀 과한거 같기는 하지만... 아마 이렇게까지 않해도 될거에요

 

Fig. Athene.xfl 추가 해석 후 결과

 

레이놀즈수를 그래도 열심히 batch analysis로 늘려서 15,000~3,000,000까지 해석해 놓으니

Plane analysis에서 해석이 -5~7.5도까지 잘 수행됨을 확인했습니다.

다만 10도까지 해석하라고 명령하였으나 그 이상에 대한 해석은 진행되지 않았습니다.

이 이유는 난류로 인해 해석 범위를 벗어났다고 판단하고 있습니다.

더 많은 레이놀즈 수로 해석을 진행해 보면 8~9도까지 더 나올수 있을지 모르지만

XFLR5 해석의 한계는 분명히 있음을 다시 한번 확인 하였습니다.

 

추가적으로 stability 분석내용을 위에 적어두었는데 참조하시면 좋을 것 같습니다.

 

마지막으로 수정 전후 파일 공유드립니다.

 

원본 파일

Athene.xfl

0.08MB

 

수정 파일

Athene_revised_by_jjc.xfl

1.60MB

 

이상입니다. 긴글 읽어주셔서 감사합니다.

 

정진 센터 올림