
一维激波管问题
一维激波管问题是验证cfd软件的一个典型案例,也称为黎曼问题。该问题具有解析解,包含了很多有趣的物理现象,如激波,膨胀波,间断以及非定常效应。
问题描述:
一个两端封闭的管道,中间用假想的隔板隔断,给左右两边不同的初始条件。在某一时刻将中间隔断板抽去,此时会产生一道正激波并向右发展。激波经过的地方,压力增加,速度降低。在正激波向右发展的同时,一道膨胀波向相反方向发展。
网格划分(前处理):
使用fastran标准前处理器geom可以很便的做出本例的网格。另外可以通过icem-cfd和pointwise/gridgen做前处理器划分网格。这里用的geom完成网格划分。
设置边界条件后,另存为dtf即可。导入到fastran中,
在PT选项卡下,flow是默认勾选的。Sod激波管问题不涉及另外5项,所以无所做任何其他处理。
在MO选项卡下,选择flow,选择理想气体,无粘欧拉方程。
在VC(流域设置)选项卡下,无需任何改动。
在BC选项卡下设置边界条件。左右两端为wall,上下为symmetry,中间自动识别为interface。
在IC选项卡下初始化流域。由于左右两边初始条件应当不一致,所以需要将for all volumes改为volumes by volumes。
在SC选项卡下进行求解的一些设置。非定常求解,迭代200步,cfl=0.5。
从计算结果看,数值解与理论解吻合较好。但在间断的地方,数值解明显比理论解平滑,这是由于在数值方法中添加了人工粘性引起的。
RAE2822跨音速翼型验证
问题描述:主要用于验证CFD软件对激波的捕捉,激波出现在翼型上面的中间位置,
计算状态:Ma=0.79,Re=6.5e6,攻角为2.31°。使用GEOM划分网格,网格总数约为2.5w。
导入网格到FASTRAN中,
在PT选项卡下,flow是默认勾选的。
在MO选项卡下,选择flow,选择理想气体,选择求解N-S方程。粘性系数改选为Sutherland公式。湍流模型选择k-eps模型。
在VC(流域设置)选项卡下,全部为fluid域,无需任何改动。
在BC选项卡下设置边界条件。
1、左侧为inlet,上下两侧为inflow/outflow,具体值均按下表给定。右侧为outlet,压力设定为108190pa。翼型上下面为无滑移物面。
在IC选项卡下初始化流域,与上表保持一致即可。
SC求解设置其余保持不变即可。
提交求解计算,处理结果。
压力分布云图和压力分布系数(激波位置还是不太准,可能与网格和湍流模型有关)
用fluent(SA湍流模型)算比这次算的要好一些