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Fluent验证案例45:斜激波

内容纲要

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Densityideal gas

  • 设置Viscosity1e-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 Magnitude852.68 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Temperature300K

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 Iterations5000

  • 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

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文章名称:《Fluent验证案例45:斜激波》
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