Fluent入门验证案例 | 正激波仿真
本案例为入门案例，模拟了喷嘴中的超音速流动。最大马赫数为 2.2。本案例利用Fluent中的湍流模型与能量方程，进行仿真计算。并对轴线上的马赫数分布进行监测，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。
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。
通用计算设置示意图
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层流模型，并开启能量方程，相关设置如下图所示：
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湍流模型设置 |
2.4 边界条件设置
对压力入口边界进行设置，压力设置为200000Pa，初始表压设置为190000Pa。热量设置为500K，具体设置如下图：
压力进口动量设置示意图 |
压力进口温度设置示意图 |
对压力出口边界进行设置，压力设置为75000Pa。热量设置为300K，具体设置如下图：
压力出口温度设置示意图 |
压力出口温度设置示意图 |
对壁面边界进行设置。温度设置为300K，具体设置如下图：
bottom壁面动量设置示意图 |
bottom壁面温度设置示意图 |
top壁面动量设置示意图 |
top壁面温度设置示意图 |
2.5 初始化设置
进行标准初始化设置，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：
运行计算设置示意图
3 后处理结果
3.1 后处理结果
对扩散管的正激波仿真计算结果进行可视化处理，其速度云图和压力云图如下图所示：
压力可视化云图
速度可视化云图
3.2 计算结果对比
对轴线上的马赫数分布进行计算，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：
轴线马赫数仿真结果 |
轴线马赫数文献结果 |
