翼型迎角变化动网格模拟以及基于翼型的网格自适应捕捉激波位置以及温度场计算

第一篇：翼型迎角变化动网格模拟以及基于翼型的网格自适应捕捉激波位置以及温度场计算

航空工程先进数值计算技术(下)

Fluent大作业

姓名：肖志远 学号：ZY1105224

航空工程先进数值计算技术（下）流体部分大作业ZY1105224肖志远

一． NACA0015绕流分析 1.题目要求

2.网格生成

采用分区对接的CH型结构网格,远场边界为10倍弦长，在翼型附近以及尾迹区做了加密处理。

3.边界设置以及计算参数

边界前缘以及上下边界采用速度进口，边界后缘采用压力 出口，翼型表面为壁面边界条件。采用k-e湍流模型，加强壁面条件。航空工程先进数值计算技术（下）流体部分大作业ZY1105224肖志远

4.结算结果

CL:0.404

Cd:0.0239 Cm:-0.3075 下面依次为翼型表面压力变化曲线、压力以及速度云图、速度矢量图还有流线图。

二． 网格自适应

1.题目要求

2.网格生成

采用gambit生成非结构网格，远场为20倍弦长。网格数量约为 10000.如下图所示： 航空工程先进数值计算技术（下）流体部分大作业ZY1105224肖志远

3.边界调节以及计算参数

边界条件的设置和第一题一样，计算采用定常无粘不可压流动模 型。4.计算结果

Cl=0.3412 Cd=0.01221 压差阻力=0.005531

粘性阻=0.00702（1）计算之后采用网格自适应中的壁面以及Y+自适应，结果如下：

Cl=0.3523 Cd=0.01134 压差阻力=0.004534 粘性阻=0.00704 其中升力系数增加，阻力系数减小，压差阻力下降较为明显。（2）迭代300步后，采用压力梯度自适应的方法加密网格，如下图所示：

继续计算得到压力云图：

Cl=0.3421 Cd=0.08321 压差阻力=0.07632 粘性阻=0.00689 三． 动网格 航空工程先进数值计算技术（下）流体部分大作业ZY1105224肖志远

1.题目要求

2.生成网格

采用gambit生成非结构网格，如下图所示：

3.边界条件以及计算参数

因为运动周期为4s，所以设置时间步长为0.01，迭代次数是800，动网格设置如下：

4.计算结果 航空工程先进数值计算技术（下）流体部分大作业ZY1105224肖志远

四． 二维圆柱绕流

1.题目要求

2.生成网格

考虑到圆柱横截面的特殊性，采用矩形远场边界，生成分区结构 网格。如下图所示：

3.边界条件以及计算参数

边界条件和第一题一样，计算参数设置见下面。4.计算结果

1.Re=100 圆柱绕流是层流绕流，选用层流模型。计算收敛以后速度云图： 航空工程先进数值计算技术（下）流体部分大作业ZY1105224肖志远

2.Re=1×106

圆柱绕流层流边界层开始转捩，采用RNG k模型，计算收敛以后速度云图：。

3.Re=1×107

此时出现稳定的湍流涡街，采用RNG 模型。

四.传热模拟

1.题目要求

2.生成网格

生成分区对接的结构网格，和第一题一样，网格如下： 航空工程先进数值计算技术（下）流体部分大作业ZY1105224肖志远

3.边界条件以及计算参数

11Km高度的各项主要大气数据如下：温度216.774K；压力22700Pa；密度0.364802Kg/m3；动力粘性系数1.42229E-5Ns/m2。4.计算结果

（1）工况一，使用定常求解，SA模型。温度场如下：

（2）工况二。采用非定常计算，SA模型，在Wall边界条件中把热量项中选择temperature，并设置温度为300K。