详细FLUENT实例讲座-翼型计算

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1、CAE联盟论坛精品讲座系列详细FLUENT实例讲座-翼型计算主讲人：流沙CAE联盟论坛总版主1.1问题描述翼型升阻力计算是CFD最常规的应用之一。本例计算的翼型为RAE2822，其几何参数可以查看翼型数据库。本例计算在来流速度0.75马赫，攻角3.19°情况下，翼型的升阻系数及流场分布，并将计算结果与实验数据进行对比。模型示意图如图1所示。1.png(12.13K)2013/7/2923:41:251.2FLUENT前处理设置Step1：导入计算模型以3D，双精度方式启动FLUENT14.5。利用菜单【File】>【R

2、ead】>【Mesh…】，在弹出的文件选择对话框中选择网格文件rae2822_coarse.msh，点击OK按钮选择文件。如图2所示。点击FLUENT模型树按钮General，在右侧设置面板中点击按钮Display…，在弹出的设置对话框中保持默认设置，点击Display按钮，显示网格。如图3所示。2.png(11.51K)2013/7/2923:41:253.png(33.41K)2013/7/2923:41:253-2.png(52.04K)2013/7/2923:41:25Step2：检查网格采用如图4所示步骤进行

3、网格的检查与显示。点击FLUENT模型树节点General节点，在右侧面板中通过按钮Scale…、Check及ReportQuality实现网格检查。4.png(12.10K)2013/7/2923:41:25点击按钮Check，在命令输出按钮出现如图5所示网格统计信息。从图中可以看出，网格尺寸分布：x轴：-48.97~50my轴：0~0.01mz轴：-50~50m符合尺寸要求，无需进行尺寸缩放。最小网格体积参数minimumvolume为1.690412e-9，为大于0的值，符合计算要求。5.png(27.22K)2

4、013/7/2923:41:25Step3：General设置点击模型树节点General，在右侧设置面板中Solver下设置求解器为Density-Based，如图6所示。小提示：对于高速可压缩流场计算，常常使用密度基求解器。Step4：Models设置使用SSTk-w湍流模型，并且激活能量方程。1、激活SSTk-w湍流模型如图6-7所示，点击模型树节点Models，在右侧面板中的models列表项中鼠标双击Viscous-laminar，弹出如图6-8所示粘性模型设置对话框，在model选项中选择k-omega(2

5、eqn)，并在k-omegaModel选项中选择选项SST，其它参数保持默认。小技巧：对于外流场模型，若壁面附近流场非常重要，则SSTk-w模型是理想的选择。该湍流模型可以求解粘性子层，不过对网格要求较高，壁面附近需要非常细密的网格。2、激活能量方程在图7所示面板中鼠标双击列表项Eneergy-Off，弹出能量方程设置面板，在面板中激活EnergyEquation选项。8.png(42.49K)2013/7/2923:41:25Step5：Materials设置设置气体密度为理想气体类型。如图9所示，点击FLUENT模

6、型树节点Materials，在右侧设置面板中选择材料air，点击按钮Create/Edit…，弹出材料设置对话框。如图10所示。设置密度Density选项为ideal-gas，设置粘性Viscosity选项为sutherland，在弹出的相应面板中采取默认设置。点击Change/Create按钮完成材料属性的编辑。小提示：ideal-gas采用的是理想气体状态方程，能够反应压力与密度的关系，可以模拟流体的可压缩性。对于高速可压缩流动问题，通常其流体物性与温度关系较大，本例进行了简化，设置其比热及热传导率为定值。Step

7、6：CellZoneConditions设置在CellZoneConditions中设置参考压力为0。如图11所示，点击模型树节点CellZoneConditions，在右侧设置面板中点击按钮OperatingConditions…，弹出如图12所示的设置对话框。在对话框中设置参数OperatingPressure为0。小技巧：设置操作压力为零意味着在边界条件中设置的压力均为绝对压力。Step7：BoundaryConditions设置设置入口边界inlet的边界类型为PressureFar-Field。设置壁面边界a

8、irfoil的边界类型为Wall。设置对称边界symmetry的边界类型为Symmetry。1、设置入口边界inlet如图13所示，点击模型树节点BoundaryConditions，在右侧面板中Zone选项中选择列表项inlet，设置边界类型Type为pressure-far-field，点击Edit…按钮在弹出的参数设置对话框