1.1 問題描述

翼型升阻力計算是CFD最常規的應用之一。本例計算的翼型為RAE2822，其幾何參數可以查看翼型數據庫。本例計算在來流速度0.75馬赫，攻角3.19°情況下，翼型的升阻系數及流場分布，并將計算結果與實驗數據進行對比。模型示意圖如圖1所示。

圖1計算模型示意圖

1.2 FLUENT前處理設置

Step 1：導入計算模型

以3D，雙精度方式啟動FLUENT14.5。

利用菜單【File】>【Read】>【Mesh…】，在彈出的文件選擇對話框中選擇網格文件rae2822_coarse.msh，點擊OK按鈕選擇文件。如圖2所示。

點擊FLUENT模型樹按鈕General，在右側設置面板中點擊按鈕Display…，在彈出的設置對話框中保持默認設置，點擊Display按鈕，顯示網格。如圖3所示。

圖2顯示網格

圖3整體網格與局部網格

Step 2：檢查網格

采用如圖4所示步驟進行網格的檢查與顯示。點擊FLUENT模型樹節點General節點，在右側面板中通過按鈕Scale…、Check及Report Quality實現網格檢查。

圖4網格檢查

點擊按鈕Check，在命令輸出按鈕出現如圖5所示網格統計信息。從圖中可以看出，網格尺寸分布：

x軸：-48.97~50m

y軸：0~0.01m

z軸：-50~50m

符合尺寸要求，無需進行尺寸縮放。

最小網格體積參數minimum volume為1.690412e-9，為大于0的值，符合計算要求。

圖5網格統計信息

Step 3：General設置

點擊模型樹節點General，在右側設置面板中Solver下設置求解器為Density-Based，如圖6所示。

圖6 General設置

小提示：對于高速可壓縮流場計算，常常使用密度基求解器。

Step 4：Models設置

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

如圖6-7所示，點擊模型樹節點Models，在右側面板中的models列表項中鼠標雙擊Viscous-laminar，彈出如圖6-8所示粘性模型設置對話框，在model選項中選擇k-omega(2 eqn)，并在k-omega Model選項中選擇選項SST，其它參數保持默認。

小技巧：對于外流場模型，若壁面附近流場非常重要，則SST k-w模型是理想的選擇。該湍流模型可以求解粘性子層，不過對網格要求較高，壁面附近需要非常細密的網格。

2、激活能量方程

在圖7所示面板中鼠標雙擊列表項Eneergy-Off，彈出能量方程設置面板，在面板中激活Energy Equation選項。

圖7粘性模型設置

圖8湍流設置

Step 5：Materials設置

設置氣體密度為理想氣體類型。

如圖9所示，點擊FLUENT模型樹節點Materials，在右側設置面板中選擇材料air，點擊按鈕Create/Edit…，彈出材料設置對話框。如圖10所示。

設置密度Density選項為ideal-gas，設置粘性Viscosity選項為sutherland，在彈出的相應面板中采取默認設置。點擊Change/Create按鈕完成材料屬性的編輯。

圖9材料設置