Fluent入门验证案例 | 超音速喷嘴流仿真

本案例为入门案例，对喷嘴展开跨音速流动仿真。本案例利用Fluent中的湍流模型与能量方程，进行仿真计算。并对翼型壁面的压力系数进行监测，与文献的计算结果进行比较，实现对仿真计算准确性的验证。适合fluent初学者练手使用。

计算模型示意图          

1 workbench 设置  

本案例具体设置如下图： 

2 FLUENT 设置  

2.1 General设置与网格导入 

首先导入网格，然后勾选为稳态计算，并选择压力基求解器。并选择轴对称选项。  

通用设置          

2.2 材料设置  

依据相关文献中的数据，对材料进行设置，采用理想气体，比热为1006.43，热导率为0.0242，粘度为1.831e-5，分子量为28.966，相关设置如下如所示：  

流体材料参数设置示意图

2.3 模型设置  

本案例所选用的模型为kwsst模型，相关设置如下图所示：  

流场模型示意图

2.4 边界条件设置

对压力入口边界进行设置，压力设置为1000000Pa，初始化表压设置为999900，热量设置为825K，具体设置如下图： 

对压力出口边界进行设置，压力设置为58515.5Pa。热量设置为300K，具体设置如下图： 

壁面则仅需要进行热量设置，选择温度边界条件，温度赋值为413，具体设置如下图所示：

2.5 初始化设置    

进行混合初始化设置，具体设置如下图： 

混合初始化设置示意图

2.6 计算设置  

  此处进行的计算设置如下：  

运行计算设置

3 后处理结果  

3.1 后处理结果

对超音速速喷嘴流动的仿真计算结果进行可视化处理，其速度云图如下图所示： 

速度可视化云图

3.2 计算结果对比

对喷嘴表面的压力比进行计算，相关场函数设置如下图所示：

可以得到如下图所示的结果，由图可以发现，该结果与Fluent官方案例的结果一致：