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文檔簡介

1、ANSYS 教學(xué)算例集外折角超音速流場分析撰寫:航空航天大學(xué)審核:校對:2021 年 1 月 31 日目 錄1.2.3.4.摘要1模型. 1前處理1求解設(shè)置24.14.24.34.44.54.64.74.8啟動 FLUENT2求解器設(shè)置2模型設(shè)置3添加材料3邊界條件設(shè)置4求解設(shè)置5流場初始化5求解55.后處理75.15.2云圖顯示7曲線顯示81.摘要氣體以超聲速繞外折角角會在折角后膨脹,這種情況在飛機進氣道設(shè))。這些波是一計中十分常見。在折角處會產(chǎn)生一系列膨脹波(也稱系列等的組合,氣流經(jīng)過會不斷折轉(zhuǎn),最終在波后變?yōu)榕c壁面平行。本文模擬了超聲速二維外折角問題。2.模型外折角計算區(qū)域如圖 1 所示

2、,底面為壁面,折角角度為 194.036。其余圖 1 所示。如圖1 計算區(qū)域示意圖3.前處理在 ICEM CFD 中劃分網(wǎng)格,網(wǎng)格如圖 2 所示。將命名為 INLET,出口命名為 OUTLET,壁面設(shè)置為 WALL,頂端設(shè)置為 SYMMETRY。二維示意圖如圖 3 所示。將 ICEM CFD 劃分完成的網(wǎng)格導(dǎo)出,存為 ICEM.msh 文件。圖2 網(wǎng)格示意圖圖3 模型命名示意圖14.求解設(shè)置4.1啟動Fluent雙擊 Fluent,將 Dimension 修改為 2D,如圖 4 所示。圖4 Fluent 啟動界面4.2操作條件設(shè)置打開欄中【Setting Up Physics】,點擊 Oper

3、atingPressure 改為 0,其余保持默認,設(shè)置如圖 5 所示。Conditions 將 Operating圖5 操作條件設(shè)置4.3求解器設(shè)置打開模型樹中的【General】,將 Type 改為 Density-Based,其余保持默認,設(shè)置如圖 6 所示。2圖6 求解器設(shè)置4.4模型設(shè)置模型樹中的【M】【Energy】改為 On,【Viscous】選擇湍流模型 Realizablek-epsilon,其余保持默認,設(shè)置如圖 7 所示。圖7 模型設(shè)置4.5添加材料雙擊模型樹中的【Materials】,雙擊 air 材料,將 Density 改為 ideal-gas;將改為 Suther

4、land,如圖 8 所示。Viscosity3圖8 材料添加4.6邊界條件設(shè)置雙擊【Boundary Conditions】,【wall】的 Type 設(shè)置為 wall;【symmetry】的Type 設(shè)置為 symmetry;【inlet】的 Type 設(shè)置為 velocity-inlet;【outlet】的 Type 設(shè)置為 pressure-outlet。點擊 Edit,對 inlet 和 outlet 的具體數(shù)值進行設(shè)置,如圖 9、10所示。圖9條件設(shè)置圖10 出口條件設(shè)置44.7求解設(shè)置雙擊【Solution】【Methods】,采用 Roe-FDS 算法,其余修改為圖 11 所示。

5、圖11 求解設(shè)置4.8流場初始化雙擊【Initialization】,將默認的 Hybrid Initialization 改為Standard Initialization,在 Compute from框中選擇 inlet,單擊Initialize,如圖 12 所示。圖12 流場初始化4.9求解雙擊【Run Calculation】,單擊 Check Case,檢查設(shè)置流程。若設(shè)置完全正確,會出現(xiàn)圖 13 所示框。5圖13 完全正確的提示設(shè)置 Number of Iterations 為 1000 步,單擊 Calculate,開始計算,如圖 14 所示。圖14 求解設(shè)置殘差曲線和計算結(jié)果如圖 15 所示。圖15 殘差曲線和計算結(jié)果65.后處理5.1云圖顯示雙擊【Results】【Contours】,在彈出的框中進行設(shè)置,顯示靜壓云圖,點擊 Save/Display。如圖 16 所示。靜壓云圖結(jié)果如圖 17。再雙擊【Results】【Contours】,在彈出的框中進行設(shè)置,顯示數(shù)云圖,如圖 18 所示。馬組成了膨脹波,波后的赫數(shù)云圖結(jié)果如圖 19。可以看出,在拐角處的一系列靜壓減小,增大。圖16 靜壓云圖設(shè)置圖17 靜壓云圖7圖18云圖設(shè)置圖19云圖5.2流線顯示雙擊【Results】【Pathlines】,彈出框,設(shè)置如圖

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