Fluent入门验证案例 | 钝角超音速流等熵膨胀
本案例为入门案例，对拐角处无粘性超音速流的中心膨胀进行了建模。膨胀导致流动方向改变、静压下降和马赫数增加。气流是超音速的，马赫数为 2.5。膨胀过程是可逆的和绝热的。对拐角下游马赫数进行监测，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。
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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。
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：
2.3 模型设置
本案例所选用的模型为无粘性模型，并打开能量方程，相关设置如下图所示：
2.4 边界条件设置
对压力远场边界1进行设置，压力设置为29.39Pa，马赫数设置为2.5，x分量为1，y分量为0。热量设置为540K，具体设置如下图：
压力远场边界动量设置示意图 |
压力远场边界热量设置示意图 |
对压力远场边界2采取同样设置，具体设置如下图：
压力远场边界动量设置示意图 |
压力远场边界热量设置示意图 |
对压力出口边界进行设置，选择非反射声波模型。回流温度设置为540K，具体设置如下图：
压力出口边界动量设置示意图 |
压力出口边界热量设置示意图 |
2.5 初始化设置
进行标准初始化设置，具体设置如下图：
标准初始化设置示意图
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
对钝角跨音速等熵流动流动的仿真计算结果进行可视化处理，其速度云图和温度云图如下图所示：
速度可视化云图 |
温度可视化云图 |
3.2 计算结果对比
对拐角下游马赫数进行计算，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：
仿真计算结果 |
文献参考结果 |
