starccm無(wú)人機(jī)生阻力系數(shù)仿真計(jì)算

制作版本:Simcenter STAR-CCM+ 2206 Build 17.04.007 (win64/clang11.1vc14.2-r8 Double Precision)

1? 邊界

取機(jī)頭方向所指面為velocity-input,氣流速度為飛機(jī)速度取20m/s,機(jī)尾方向所指表面為pressure-out。

2? 設(shè)置

2.1? 物理模型選擇

為了穩(wěn)定的湍流分析我們選擇的物理模型有Steady、Gas、Segregated Flow、 Ideal Gas、Segregated Fluid Temperature、Turbulent、K-Epsilon Turbulence物理模型,如下圖所示:

starccm無(wú)人機(jī)生阻力系數(shù)仿真計(jì)算的圖1

2.2? 速度設(shè)置

starccm無(wú)人機(jī)生阻力系數(shù)仿真計(jì)算的圖2

2.3? 網(wǎng)格模型

網(wǎng)格選用混合網(wǎng)格模型,即切割體網(wǎng)格模型:

starccm無(wú)人機(jī)生阻力系數(shù)仿真計(jì)算的圖3

最大網(wǎng)格單元:0.1m

面網(wǎng)格設(shè)置:最小相對(duì)尺寸,0.002m。

相對(duì)目標(biāo)尺寸:0.1m

通過(guò)相對(duì)目標(biāo)尺寸和相對(duì)目標(biāo)尺寸控制面網(wǎng)格尺寸范圍。

starccm無(wú)人機(jī)生阻力系數(shù)仿真計(jì)算的圖4

starccm無(wú)人機(jī)生阻力系數(shù)仿真計(jì)算的圖5

2.4? 網(wǎng)格邊界層設(shè)置

starccm無(wú)人機(jī)生阻力系數(shù)仿真計(jì)算的圖6starccm無(wú)人機(jī)生阻力系數(shù)仿真計(jì)算的圖7

圖1? 邊界層設(shè)置

2.5? 截面設(shè)置

X=-0.01m截面

starccm無(wú)人機(jī)生阻力系數(shù)仿真計(jì)算的圖8

圖2? X=-0.01m截面

Z=0.037m截面

starccm無(wú)人機(jī)生阻力系數(shù)仿真計(jì)算的圖9

圖3? Z=0.037m截面

3? 網(wǎng)格

3.1? 邊界層網(wǎng)格

5層邊界層,兩層厚度之間比為1.2

starccm無(wú)人機(jī)生阻力系數(shù)仿真計(jì)算的圖10

圖4? 邊界層網(wǎng)格

3.2? 飛機(jī)面網(wǎng)格

starccm無(wú)人機(jī)生阻力系數(shù)仿真計(jì)算的圖11

starccm無(wú)人機(jī)生阻力系數(shù)仿真計(jì)算的圖12

starccm無(wú)人機(jī)生阻力系數(shù)仿真計(jì)算的圖13

starccm無(wú)人機(jī)生阻力系數(shù)仿真計(jì)算的圖14

starccm無(wú)人機(jī)生阻力系數(shù)仿真計(jì)算的圖15

3.3? X、Z方向截面網(wǎng)格

starccm無(wú)人機(jī)生阻力系數(shù)仿真計(jì)算的圖16

starccm無(wú)人機(jī)生阻力系數(shù)仿真計(jì)算的圖17

圖5? z=0.037m截面體網(wǎng)格

starccm無(wú)人機(jī)生阻力系數(shù)仿真計(jì)算的圖18

圖6? X=-0.01m截面體網(wǎng)格

4? 結(jié)果

4.1? 速度云圖

starccm無(wú)人機(jī)生阻力系數(shù)仿真計(jì)算的圖19

圖7? z=0.037m截面速度云圖

starccm無(wú)人機(jī)生阻力系數(shù)仿真計(jì)算的圖20

圖8? X=-0.01m截面速度云圖

4.2? 速度矢量圖

starccm無(wú)人機(jī)生阻力系數(shù)仿真計(jì)算的圖21

圖9? z=0.037m截面速度矢量圖

starccm無(wú)人機(jī)生阻力系數(shù)仿真計(jì)算的圖22

圖10? X=-0.01m截面矢量圖

4.3? 升力、阻力

收斂曲線

starccm無(wú)人機(jī)生阻力系數(shù)仿真計(jì)算的圖23

圖11? 升力阻力收斂曲線

升力:5.37

阻力:1.45

升阻比:3.703

4.4? 升力系數(shù)

starccm無(wú)人機(jī)生阻力系數(shù)仿真計(jì)算的圖24

圖12? 升力系數(shù)設(shè)置

升力系數(shù)收斂曲線,最終系數(shù)為10.74

starccm無(wú)人機(jī)生阻力系數(shù)仿真計(jì)算的圖25

圖13? 升力系數(shù)收斂曲線

4.5? 阻力系數(shù)

設(shè)置如下圖所示

starccm無(wú)人機(jī)生阻力系數(shù)仿真計(jì)算的圖26

圖14? 阻力系數(shù)設(shè)置

阻力系數(shù)為2.89

starccm無(wú)人機(jī)生阻力系數(shù)仿真計(jì)算的圖27

圖15? 阻力系數(shù)收斂曲線

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