根據上次收集到的問卷，本案例利用Fluent對三維航空發動機尾噴管氣動特性展開了初步仿真計算，并介紹了FMG初始化方法。后續可以通過該方法對各種不同的機尾噴管進行仿真優化，應用于聲隱身、紅外隱身、艦載機擋板適配等領域。

1 workbench 設置

本案例計算模型簡單，且為瞬態計算，僅需選擇Fluent（帶網格劃分模塊即可），相關的workbench設置如下圖：

2 SCDM 設置

2.1 導入幾何

采用的噴管穩定段長1200mm，收縮段600mm，收縮段進口直徑600mm，出口538mm。利用維氏公式進行建模。相關的公式和幾何結構如下圖：

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。具體的劃分結果如下圖所示：

4 FLUENT 設置

4.1 General設置與網格導入

由于本文只探討穩態計算結果，此處的設置比較簡單，使用密度基求解器進行穩態求解。

4.2 材料設置

此處需要采用理想氣體進行計算，具體設置如下：

  

4.3 邊界條件設置

根據幾何圖中的邊界條件對邊界條件進行設置，噴管處壓力進口為inlet，外域壓力進口為inlet2，壓力遠場為far。

首先對壓力遠場邊界進行設置，為了更好的收斂，此處對馬赫數進行了0.05的設置，壓力為101325Pa，溫度為300K。

對噴管入口邊界進行設置，壓力為154000Pa，溫度為1072K。

對外域壓力入口邊界進行設置，壓力為101325Pa，溫度為300K。

對壓力出口邊界進行設置，壓力為101325Pa，溫度為300K。

4.4 初始化設置

首先進行標準初始化設置，具體設置如下圖：

  

初始化結束后，進行FMG初始化，在TUI窗口中輸入命令：

/solve/initialize/fmg-initializationyes

進行FMG初始化，具體輸入界面如下圖：

  

該方法可以獲得更好的初始結果，使仿真計算得到更快的收斂。初始化后的速度和溫度云圖如下圖，可以發現該結果與最終結果類似。

  

  

4.5 計算設置

此處進行的計算設置如下：

  

5 后處理結果

5.1 殘差結果

本案例僅計算了200步，收斂標準為10e-3，可以發現在100左右就已經達到了收斂標準，殘差結果如下圖所示。

5.2 后處理云圖結果

此處對速度云圖與溫度云圖展開了繪制，具體結果如下。

速度云圖結果：

  

溫度云圖結果