Fluent入门验证案例 | 高空腔内的湍流自然对流仿真

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： 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 来源：CFD仿真库