利用Fluent Aero计算翼型的空气动力学特性

本算例演示利用Fluent Aero计算ONERA M6后掠机翼在指定攻角范围内的升力、阻力和力矩系数。

Fluent Areo目前属于Fluent的Beta功能，其为基于Fluent求解器而开发的针对空气动力学计算的专用模块。

注：本算例取自Fluent Beta文档。

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• 启动Fluent
• 选择选项Show Beta Workspaces
• 选择列表项Aero(Beta)
• 点击Start 启动Fluent

• 选择Project → New…创建工程oneram6-wing.flprj

• 选择菜单File → New Aero Workflow… 打开网格文件oneram6-wing-coarse.cas.h5

弹出的对话框中点击OK按钮确认。

Aero工作流程如下图所示。

• 选择模型树节点Geometry Properties，属性窗框进行如下设置
• 指定Domain Type为Freestream。表示进行的是外流场计算
• 指定Lift Direction at AOA=0 degree为Y+，指定升力方向沿Y轴正方向
• 指定Drag Direction at AOA=0 degree为x+
• 指定Moment Center:X Position为0.2 m
• 指定Reference Length为0.646 m
• 指定Reference Area 为0.748992 m2

其中参考面积可以通过点选Compute Projected Area，在弹出的对话框中进行设置计算，如下图所示，计算得到的参考面积为0.7489918 m2，点击按钮Use as Ref. Area使用该数据。

• 点击模型树节点Simulation Conditions，按下图所示参数进行设置
• 指定Number of Design Points为7，表示要计算7个试验点
• 指定流速为0.7 Mach
• 指定计算参数为攻角AOA，指定最小攻角为0，最大攻角15°，点数为7
• 指定入口环境压力为80000 Pa，环境温度275 K

此时图形窗口显示如下图所示。

• 点击模型树节点Solve，指定迭代次数为500，点击左下角按钮Calculate 进行计算

计算完毕后，图形窗口中DP的更新状态为Updated。

• 收敛信息如下图所示

• 计算得到的力系数信息，如下图所示

• 力信息如下图所示

• 不同试验点的升力系数分布

• 不同试验点的阻力系数分布

• 不同试验点的升阻比分布

若想要看某个试验点的具体情况，可以在树形菜单的cas文件上点击右键，可以选择在CFD-Post、Ensight或Ensight viewer中查看。

如下图所示为试验点2（攻角2.5°）条件下翼型上压力分布。

对称面上速度分布如下图所示。

压力分布如下图所示。

利用Areo模块进行空气动力学特性计算的确特别方便。

基于Fluent求解器开发一些专用模块，ANSYS的这种降维打击可能会让那些小众专业软件的生存空间越来越小，简直是不给活路。

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