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
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以2D、Double Precision模式启动Fluent -
读取计算网格blast.msh
2.1 General设置
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选择使用Density-Based及Transient

2.2 Models设置
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激活能量方程

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采用Inviscid模型

2.3 Materials设置
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流体密度采用ideal-gas

2.4 Methods设置
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求解方法如下图所示

2.5 标记区域
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新建Region

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如下图所示指定Region的尺寸

2.5 初始化
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指定初始温度298.15 K

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Patch区域内压力为148 MPa

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Patch区域内温度为600 K

2.6 自动保存
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设置自动保存

2.7 设置计算参数
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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
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马赫数分布

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速度分布

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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
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