本教程演示了二維縮擴噴嘴超音速流動問題的設置和求解。

 1     啟動Workbench并建立分析項目 

（1）在Windows系統下執行“開始”→“所有程序”→ANSYS 19.2→Workbench命令，啟動Workbench 19.2，進入ANSYS Workbench 19.2界面。

（2）雙擊主界面Toolbox（工具箱）中的Analysis systems→Fluid Flow（Fluent）選項，即可在項目管理區創建分析項目A。

 2     導入幾何體 

（1）在A2欄的Geometry上單擊鼠標右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇Import Geometry→Browse命令，此時會彈出“打開”對話框。

（2）在彈出的“打開”對話框中選擇文件路徑，導入cad幾何體文件。

 3     劃分網格 

（1）雙擊A3欄Mesh項，進入Meshing界面，在該界面下進行模型的網格劃分。

（2）右鍵模型入口和出口邊界，分別輸入名稱inlet和outlet，單擊OK按鈕確認。

（3）設置網格尺寸為0.1m。

（4）右鍵單擊模型樹中Mesh選項，選擇快捷菜單中的Generate Mesh選項，開始生成網格。

（5）網格劃分完成以后，單擊模型樹中Mesh項可以在圖形窗口中查看網格。

（6）執行主菜單File→Close Meshing命令，退出網格劃分界面，返回到Workbench主界面。

（7）右鍵單擊Workbench界面中A3 Mesh項，選擇快捷菜單中的Update項，完成網格數據往Fluent分析模塊中的傳遞。

 4     定義模型 

（1）雙擊A4欄Setup項，打開Fluent Launcher對話框，單擊OK按鈕進入FLUENT界面。

（2）單擊命令結構樹中General按鈕，彈出General（總體模型設定）面板。在SolverTime中選擇Transient，在Type中選擇Density-Based。

（3）在模型設定面板Models中雙擊Energy按鈕，彈出Energy（能量模型）對話框，勾選Energy Equation，單擊OK按鈕確認并關閉對話框。

（4）在模型設定面板Models中雙擊Viscous按鈕，彈出Viscous Model（湍流模型）對話框，在Model中選擇Realizable k-epsilon(2eqn)，在Near-Wall Treatment中選擇Scalable Wall Functions，單擊OK按鈕確認并關閉對話框。

 5     設置材料 

（1）單擊主菜單中Setting Up Physics→Materials→Create/Edit，彈出Create/Edit Materials（材料）對話框。Density選擇ideal-gas，單擊Change/Create按鈕并關閉Fluent Database Materials對話框。

 7     設置操作條件 

（1）單擊主菜單中Setting Up Physics→Zones→Cell Zone Conditions面板。單擊Operating Conditions按鈕彈出Operating Conditions對話框，勾選Specified Operating Density，單擊OK按鈕并關閉對話框。

 8     邊界條件 

（1）在邊界條件面板中，單擊inlet，Type選擇pressure-inlet，單擊Edit按鈕彈出邊界條件設置對話框，Gauge Total Pressure輸入7000000，Supersonic/Initial Gauge Pressure輸入6990000。

在Thermal選項卡中，Total Temperature輸入550，單擊OK按鈕確認退出。

 9     初始條件 

（1）單擊主菜單中Solving→Initialization按鈕，彈出Solution Initialization（初始化設置）面板。

Initialization Methods中選擇Hybrid，單擊Initialize按鈕進行初始化。

 10     計算求解 

單擊主菜單中Solving→Run Calculation按鈕，彈出Run Calculation（運行計算）面板。

在Time Step Size中輸入0.001，在Number of Time Steps中輸入1000，單擊Calculate開始計算。

 11     結果后處理 

（1）雙擊A6欄Results項，進入CFD-Post界面。

（2）單擊任務欄中 （云圖）按鈕，彈出Insert Contour（創建云圖）對話框。輸入云圖名稱為“Vec”，單擊OK按鈕進入云圖設定面板。

（3）在Geometry（幾何）選項卡中Locations選擇Symmetry 1，Variable選擇Velocity，單擊Apply按鈕創建速度云圖。