详细FLUENT实例讲座翼型计算

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详细FLUENT实例讲座-翼型计算

主讲人：流沙 CAE联盟论坛总版主

1.1 问题描述

翼型升阻力计算是CFD最常规的应用之一。本例计算的翼型为

RAE2822，其几何参数可以查看翼型数据库。本例计算在来流速度0.75马赫，攻角3.19°情况下，翼型的升阻系数及流场分布，并将计算结果与实验数据进行对比。模型示意图如图1所示。

b5E2RGbCAP

1.p

ng(12.13 K>2018/7/29 23:41:251.2 FLUENT前处理设置Step 1：导入计算模型

以3D，双精度方式启动FLUENT14.5。

利用菜单【File】>【Read】>【Mesh…】，在弹出的文件选择对话框中选择网格文件rae2822_coarse.msh，点击OK按钮选择文件。如图2所示。p1EanqFDPw

点击FLUENT模型树按钮General，在右侧设置面板中点击按钮Display…，在弹出的设置对话框中保持默认设置，点击Display按钮，显示网格。如图3所示。DXDiTa9E3d

2.png(11.51

K>2018/7/29 23:41:25

3.png(33.41 K>2018/7/29 23:41:253-2.png(52.04 K>2018/7/29 23:41:25Step 2：检查网格

采用如图4所示步骤进行网格的检查与显示。点击FLUENT模型树节点General节点，在右侧面板中通过按钮Scale…、Check及

Report Quality实现网格检查。

4.png(12.

10 K>RTCrpUDGiT2018/7/29 23:41:25点击按钮Check，在命令输出按钮出现如图5所示网格统计信息。从图中可以看出，网格尺寸分布：

x轴：-48.97~50m

y轴：0~0.01m

z轴：-50~50m

符合尺寸要求，无需进行尺寸缩放。

最小网格体积参数minimum volume为1.690412e-9，为大于0的

值，符合计算要求。

5.png(27.22 K>2018/7/29 23:41:25Step 3：General设置

点击模型树节点General，在右侧设置面板中Solver下设置求解器为Density-Based，如图6所示。5PCzVD7HxA

小提示：对于高速可压缩流场计算，常常使用密度基求解器。

Step 4：Models设置

使用SST k-w湍流模型，并且激活能量方程。

1、激活SST k-w湍流模型

如图6-7所示，点击模型树节点Models，在右侧面板中的models 列表项中鼠标双击Viscous-laminar，弹出如图6-8所示粘性模型设置对话框，在model选项中选择k-omega(2 eqn>，并在k-omega Model选项中选择选项SST，其它参数保持默认。jLBHrnAILg

小技巧：对于外流场模型，若壁面附近流场非常重要，则SST k-w 模型是理想的选择。该湍流模型可以求解粘性子层，不过对网格要求较高，壁面附近需要非常细密的网格。xHAQX74J0X

2、激活能量方程

在图7所示面板中鼠标双击列表项Eneergy-Off，弹出能量方程设置面板，在面板中激活Energy Equation选项。

8.png(42.49 K>LDAYtRyKfE2018/7/29

23:41:25

Step 5：Materials设置

设置气体密度为理想气体类型。

如图9所示，点击FLUENT模型树节点Materials，在右侧设置面板中选择材料air，点击按钮Create/Edit…，弹出材料设置对话框。如图10所示。Zzz6ZB2Ltk

设置密度Density选项为ideal-gas，设置粘性Viscosity选项为sutherland，在弹出的相应面板中采取默认设置。点击

Change/Create按钮完成材料属性的编辑。dvzfvkwMI1

小提示：ideal-gas采用的是理想气体状态方程，能够反应压力与密度的关系，可以模拟流体的可压缩性。对于高速可压缩流动问题，通常其流体物性与温度关系较大，本例进行了简化，设置其比热及热传导率为定值。rqyn14ZNXI

Step 6：Cell Zone Conditions设置

在Cell Zone Conditions中设置参考压力为0。

如图11所示，点击模型树节点Cell Zone Conditions，在右侧设置面板中点击按钮Operating Conditions…，弹出如图12所示的设置对话框。在对话框中设置参数Operating Pressure为0。EmxvxOtOco

小技巧：设置操作压力为零意味着在边界条件中设置的压力均为绝对压力。

Step 7：Boundary Conditions设置

设置入口边界inlet的边界类型为Pressure Far-Field。

设置壁面边界airfoil的边界类型为Wall。

设置对称边界symmetry的边界类型为Symmetry。

1、设置入口边界inlet

如图13所示，点击模型树节点Boundary Conditions，在右侧面板中Zone选项中选择列表项inlet，设置边界类型Type为pressure-far-field，点击Edit…按钮在弹出的参数设置对话框中设置入口边界参数。如图14所示。SixE2yXPq5