本文利用Fluent密度基求解器计算空气中冲击波传播过程。

1 问题描述

计算区域及边界条件如下图所示。计算域为边长1 m的正方向，冲击波区域半径0.275 m，内部压力148 MPa，温度600 K。环境压力101325 Pa，温度288.15 K。计算边界包含1个对称边界及三个无滑移绝热边界。

网格尺寸0.05 m，生成40000个四边形网格。

2 Fluent设置

• 以2D、Double Precision模式启动Fluent
• 读取计算网格blast.msh

2.1 General设置

• 选择使用Density-Based及Transient

2.2 Models设置

• 激活能量方程

• 采用Inviscid模型

2.3 Materials设置

• 流体密度采用ideal-gas

2.4 Methods设置

• 求解方法如下图所示

2.5 标记区域

• 新建Region

• 如下图所示指定Region的尺寸

2.5 初始化

• 指定初始温度298.15 K

• Patch区域内压力为148 MPa

• Patch区域内温度为600 K

2.6 自动保存

• 设置自动保存

2.7 设置计算参数

• 如下图所示设置时间步长为1E-6 s，时间步数5000步，内迭代次数设置为40

注：估算计算区域内最大速度约为1500 m/s，计算域内网格尺寸0.05 m，为保证计算稳定性，时间步长，最大时间步长与计算区域内最小网格尺寸有关。

”

2.7 计算结果

• 马赫数分布

• 速度分布

• 压力分布

吐槽：Fluent处理高超声速还是不太行啊，尤其是激波遇到壁面反射后存在较为明显的数值扩散。

本案例相关文件：

本篇文章来源于微信公众号: CFD之道