本案例计算超声速流体经过15°倾斜壁面后形成的斜激波。

参考文档：F. M. White. Fluid Mechanics. 3rd Edition. McGraw-Hill Book Co., New York, NY. 560-567. 1994.

1 问题描述

计算模型如下图所示。

计算条件如表所示。

计算采用稳态、层流模型，假设所有壁面为绝热壁面。

2 Fluent设置

2.1 General设置

• 鼠标双击模型树节点General，右侧面板选择Density-Based采用密度基求解器

注：密度基求解器常用于超音速可压缩流动计算

2.2 Models设置

• 右键选择模型树节点Models > Energy，选择弹出菜单项On激活能量方程

2.3 Materials设置

• 鼠标双击模型树节点Materials > Fluid > air弹出材料属性设置对话框

• 如下图所示，设置Density为ideal gas

• 设置Viscosity为1e-8 kg/m-s

• 其他参数保持默认设置，点击按钮Change/Create修改参数

2.4 Boundary Conditions

1、inlet

• 鼠标双击模型树节点Boundary Conditions > inlet弹出设置对话框

• Momentum标签页设置Velocity Magnitude为852.68 m/s

• Thermal标签页设置Temperaturewei 289 K

2、outlet

• 鼠标双击模型树节点Boundary Conditions > outlet弹出设置对话框

• Momentum标签页保持默认设置

• Thermal标签页设置Temperature为 300K

其他边界条件保持 默认设置。注意确保边界类型，如下图所示。

2.5 Methods

• 双击模型树节点Methods，右侧面板如下图所示设置

2.6 Initialization

• 右键选择模型树节点Initialization，点击弹出菜单项Initialize进行初始化

2.7 Run Calculation

• 鼠标双击模型树节点Run Calculation，右侧面板如下图所示，设置Number of Iterations为5000

• 点击按钮Calculate开始迭代计算

3 计算结果

• 静压分布

• 马赫数

如下图所示，激波下游马赫数为1.9134。[利用鼠标右键探测得到]

• 温度分布

如下图所示，激波下游温度为382.7 K。[利用鼠标右键探测得到]

• 密度分布

如下图所示，下游密度为2.265 kg/m3。[利用鼠标右键探测得到]

• 计算结果比较

与参考文献中的结果进行比较，如下图所示。

本篇文章来源于微信公众号: CFD之道