Fluent 護衛艦直升機懸停性能仿真(一)

本案例利用Fluent的RBM模型,對護衛艦直升機懸停模型氣動性能問題進行了仿真計算。該案例以NACA0012和SFS2標準模型展開相關計算,因為艦船模型為100:1縮比模型,僅考慮航速為2m/s,直升機旋翼轉速為251.2rad/s的仿真工況。

1 workbench 設置

1.1 選擇流體流動(帶有Fluent 網格劃分功能的Fluent)和流體流動(Fluent)

由于用的版本較老,因此無法通過一個fluent建立interface,此處為了利用fluent meshing劃分網格,采用了三個fluent模塊。分別進行外部流場網格劃分、內部流場網格劃分和流場計算。

Fluent 護衛艦直升機懸停性能仿真(一)的圖1


2 SCDM 設置

2.1 導入幾何

左邊為入口,右邊為出口。

下圖為艦船流場幾何圖。

Fluent 護衛艦直升機懸停性能仿真(一)的圖2

下圖為旋翼流場幾何圖。

Fluent 護衛艦直升機懸停性能仿真(一)的圖3

3 FLUENT MESHING設置

采用了Fluent meshing進行前處理,采用多面體的方法對體網格進行劃分。由于穩態計算結果比較可信,此處選擇了相同的劃分的方式與尺寸。


Fluent 護衛艦直升機懸停性能仿真(一)的圖4

Fluent 護衛艦直升機懸停性能仿真(一)的圖5

Fluent 護衛艦直升機懸停性能仿真(一)的圖6

4 FLUENT 設置

4.1 General設置與網格導入

首先將保存的艦船流場網格(bjwg1.msh)導入。然后通過附加case文件的方式,將旋翼流場網格(xy.msh)導入。

Fluent 護衛艦直升機懸停性能仿真(一)的圖7

由于是瞬態求解問題,此處設置為瞬態態計算模式。

4.2 邊界條件設置

此處對邊界條件進行設置,其中wall2與wall1為free slip。

Fluent 護衛艦直升機懸停性能仿真(一)的圖8


4.3 滑移條件設置

具體設置可以參考Fluent 旋轉機械瞬態計算(一)一致,因此相同的設置不再闡述,設置方法如下。

Fluent 護衛艦直升機懸停性能仿真(一)的圖9

4.4 計算設置

進行初始化,以0.0001s的時間步長進行計算。

開啟升力監測,可以發現后續升力逐漸趨于穩定。

Fluent 護衛艦直升機懸停性能仿真(一)的圖10

4.5 后處理設置

對計算完成后的流線圖進行繪制。此處提取升力穩定后的時間段。

Fluent 護衛艦直升機懸停性能仿真(一)的圖11

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