Fluent｜再入舱高超声速模拟

本算例演示利用Fluent Aero计算不同高度条件下再入舱高超声速飞行特性。

1 计算模型

计算模型如下图所示。

计算模型中包括620000个节点和180000个多面体网格单元。计算域包含压力远场入口、压力出口及一个Z方向的对称平面。

2 Fluent设置

2.1 启动Fluent Aero

• 启动Fluent，选中列表项Aero，点击按钮Start启动Fluent Aero

• 选择Project → New… 创建工程 Capsule.flprj

• 选择菜单File → New Aero Workflow… 打开网格文件Capsule.msh.h5

弹出的对话框中点击OK按钮确认。

计算网格如下图所示。

2.2 几何属性

• 选中模型树节点Geometry Properties，参数面板如下图所示进行设置
• 设置Reference Length为3.5 m
• 设置Reference Area为3.0129 m2

2.3 仿真参数

• 选中模型树节点Simulation Conditions，右侧面板设置参数
• 设置Number of Design Points为3
• 设置Flow Speed Distribution为Custom
• 设置Pressure and Temperature Distribution 为Custom

• 在表格中输入计算参数，如下图所示

• 或者可以通过右键点击节点Simulation Conditions，选中弹出菜单项Import Data File To DP Table，从打开的文件选择对话框中选择参数文件Capsule_Input_3_Design_Points.csv

• 选中Simulation Conditions面板中的选项Use Custom Output Parameters ，在弹出的对话框中选中需要作为参数的物理量，如下图所示

在Component Groups节点下可以设置边界条件，本案例采用默认值。

2.4 求解参数

• 选中模型树节点Solve，指定迭代次数1000 ，点击按钮Update 进行计算

3 计算结果

• 计算摘要

• 系数计算

• 力计算

• 输出参数值

• 选中模型树节点Plots，如下图所示显示壁面压力系数分布

• 压力系数分布如下图所示

• 选中Contours，如图所示设置显示Walls边界上温度分布

• 温度分布如下图所示

• 设置显示切面上马赫数显示

• 马赫数如下图所示

4 加强计算收敛

前面的计算并未收敛，这里对案例进一步设置使其收敛。

• 点击工具栏按钮Set Status打开设置对话框

• 如下图所示设置所有DP的状态为Continue To Update

• 进入Solve节点，设置Flow Range为Hypersonic ，指定Initial Courant Number为1，指定Maximum Courant Number为8 ，点击Update 按钮进行计算

计算完毕后，可以看到三个DP计算均已收敛。

 

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(完毕)