翼型 ANSYS 計(jì)算
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-07
翼型 ANSYS 計(jì)算的視頻教程
基于STAR-CCM+的水下擺動(dòng)翼型繞流計(jì)算流程講解演示——以水下簡(jiǎn)諧轉(zhuǎn)動(dòng)翼型繞流計(jì)算為例
基于STAR-CCM+的水下擺動(dòng)翼型繞流計(jì)算流程講解演示——以水下簡(jiǎn)諧轉(zhuǎn)動(dòng)翼型繞流計(jì)算為例 適用人群：船舶工程在讀學(xué)生，計(jì)算流體從業(yè)者等 基于STAR-CCM+的水下擺動(dòng)翼型繞流計(jì)算流程講解演示——以水下簡(jiǎn)諧轉(zhuǎn)動(dòng)翼型繞流計(jì)算為例（免費(fèi)）【已結(jié)束】 直播時(shí)間：2023-10-31 19:30:00 以STAR-CCM+計(jì)算流體力學(xué)軟件為工具，對(duì)水下簡(jiǎn)諧轉(zhuǎn)動(dòng)翼型繞流過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬
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翼型 ANSYS 計(jì)算的實(shí)例教程
本算例以NACA65(1)-212翼型為例，簡(jiǎn)單介紹使用STAR-CCM+進(jìn)行二維翼型氣動(dòng)性能計(jì)算的一般步驟。
二
計(jì)算流程
大多數(shù)情況下，翼型的氣動(dòng)性能計(jì)算采用二維網(wǎng)格模型。二維網(wǎng)格能夠滿足計(jì)算的需求，同時(shí)又不至于消耗過(guò)多的計(jì)算資源，一定程度上提高計(jì)算的效率。STAR-CCM+雖然支持對(duì)二維網(wǎng)格模型的求解，但不支持導(dǎo)入二維幾何實(shí)體，也無(wú)法直接生成二維網(wǎng)格，但可以實(shí)現(xiàn)三維網(wǎng)格到二維網(wǎng)格的轉(zhuǎn)換。本算例利用STAR-CCM+三維網(wǎng)格轉(zhuǎn)換成二維網(wǎng)格的功能，現(xiàn)在STAR-CCM+中生成三維的翼型繞流網(wǎng)格，再將該三維網(wǎng)格轉(zhuǎn)換成二維網(wǎng)格，最后利用二維網(wǎng)格進(jìn)行求解。
1、建立翼型幾何
右鍵單擊模型樹(shù)中幾何下的3D-CAD 模型，選擇新建，在3D設(shè)計(jì)模式中建立三維翼型實(shí)體。右鍵點(diǎn)擊3D-CAD Model 1，選擇導(dǎo)入>3D 曲線，選擇翼型數(shù)據(jù)文件。翼型數(shù)據(jù)必須為.CSV格式文件，且各行數(shù)據(jù)為以下形式：
每行依次為各數(shù)據(jù)點(diǎn)的x、y、z三點(diǎn)坐標(biāo)，中間以英文半角逗號(hào)分隔。
展開(kāi) 1.1 問(wèn)題描述
翼型升阻力計(jì)算是CFD最常規(guī)的應(yīng)用之一。本例計(jì)算的翼型為RAE2822，其幾何參數(shù)可以查看翼型數(shù)據(jù)庫(kù)。本例計(jì)算在來(lái)流速度0.75馬赫，攻角3.19°情況下，翼型的升阻系數(shù)及流場(chǎng)分布，并將計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比。模型示意圖如圖1所示。
圖1計(jì)算模型示意圖
1.2 FLUENT前處理設(shè)置
Step 1：導(dǎo)入計(jì)算模型
以3D，雙精度方式啟動(dòng)FLUENT14.5。
利用菜單【File】>【Read】>【Mesh…】，在彈出的文件選擇對(duì)話框中選擇網(wǎng)格文件rae2822_coarse.msh，點(diǎn)擊OK按鈕選擇文件。如圖2所示。
點(diǎn)擊FLUENT模型樹(shù)按鈕General，在右側(cè)設(shè)置面板中點(diǎn)擊按鈕Display…，在彈出的設(shè)置對(duì)話框中保持默認(rèn)設(shè)置，點(diǎn)擊Display按鈕，顯示網(wǎng)格。如圖3所示。
圖2顯示網(wǎng)格
圖3整體網(wǎng)格與局部網(wǎng)格
Step 2：檢查網(wǎng)格
采用如圖4所示步驟進(jìn)行網(wǎng)格的檢查與顯示。點(diǎn)擊FLUENT模型樹(shù)節(jié)點(diǎn)General節(jié)點(diǎn)，在右側(cè)面板中通過(guò)按鈕Scale…、Check及Report Quality實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格檢查。
圖4網(wǎng)格檢查
點(diǎn)擊按鈕Check，在命令輸出按鈕出現(xiàn)如圖5所示網(wǎng)格統(tǒng)計(jì)信息。從圖中可以看出，網(wǎng)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(wú)需進(jìn)行尺寸縮放。
最小網(wǎng)格體積參數(shù)minimum volume為1.690412e-9，為大于0的值，符合計(jì)算要求。
圖5網(wǎng)格統(tǒng)計(jì)信息
Step 3：General設(shè)置
點(diǎn)擊模型樹(shù)節(jié)點(diǎn)General，在右側(cè)設(shè)置面板中Solver下設(shè)置求解器為Density-Based，如圖6所示。
展開(kāi) OpenFOAM計(jì)算NACA 8-H-12翼型流場(chǎng)，包含算例全部OpenFOAM計(jì)算文件
本案例計(jì)算了二維翼型升阻力系數(shù)、翻轉(zhuǎn)力矩系數(shù)，計(jì)算的結(jié)果文件中包含有完整的設(shè)置(都在case文件中)，適合需要計(jì)算翼型升阻力、升阻力系數(shù)、翻轉(zhuǎn)力矩、翻轉(zhuǎn)力矩系數(shù)的同學(xué)下載學(xué)習(xí)。
跨聲速條件下，RAE2822翼型上表面易形成激波，在激波和湍流邊界層的相互作用下有可能引起流動(dòng)分離。為了獲得RAE2822翼型的流動(dòng)特性，研究人員在RAE 2.43 m×1.83 m連續(xù)式跨聲速風(fēng)洞中開(kāi)展了一系列試驗(yàn)。測(cè)試馬赫數(shù)范圍0.6-0.75，獲得了翼型表面靜壓分布、邊界層和尾跡總壓分布以及表面油流圖譜等試驗(yàn)數(shù)據(jù)。本文以RAE2822翼型CASE6和CASE9為測(cè)試算例，檢驗(yàn)SU2對(duì)于跨聲速翼型流場(chǎng)的模擬能力。
圖 1 RAE2822跨聲速翼型風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ?流場(chǎng)參數(shù)和網(wǎng)格
2.1 流場(chǎng)參數(shù)
RAE2822翼型在風(fēng)洞中完成十余次試驗(yàn)。其中，case 6、9和10廣泛用于CFD代碼的考核驗(yàn)證。然而，由于受風(fēng)洞試驗(yàn)條件限制，試驗(yàn)測(cè)得的馬赫數(shù)和攻角數(shù)據(jù)并不準(zhǔn)確。因此，人們?cè)陂_(kāi)展數(shù)值計(jì)算和試驗(yàn)對(duì)比研究時(shí)，需要對(duì)來(lái)流馬赫數(shù)和攻角進(jìn)行修正，本文將參考表1 提供的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。
展開(kāi) 
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三維翼型模型+ICEM結(jié)構(gòu)網(wǎng)格劃分+fluent計(jì)算全部文件
本案例計(jì)算了二維翼型升阻力系數(shù)、翻轉(zhuǎn)力矩系數(shù)，計(jì)算的結(jié)果文件中包含有完整的設(shè)置(都在case文件中)，適合需要計(jì)算翼型升阻力、升阻力系數(shù)、翻轉(zhuǎn)力矩、翻轉(zhuǎn)力矩系數(shù)的同學(xué)下載學(xué)習(xí)。
跨聲速條件下，RAE2822翼型上表面易形成激波，在激波和湍流邊界層的相互作用下有可能引起流動(dòng)分離。為了獲得RAE2822翼型的流動(dòng)特性，研究人員在RAE 2.43 m×1.83 m連續(xù)式跨聲速風(fēng)洞中開(kāi)展了一系列試驗(yàn)。測(cè)試馬赫數(shù)范圍0.6-0.75，獲得了翼型表面靜壓分布、邊界層和尾跡總壓分布以及表面油流圖譜等試驗(yàn)數(shù)據(jù)。本文以RAE2822翼型CASE6和CASE9為測(cè)試算例，檢驗(yàn)SU2對(duì)于跨聲速翼型流場(chǎng)的模擬能力
1.1 問(wèn)題描述
翼型升阻力計(jì)算是CFD最常規(guī)的應(yīng)用之一。本例計(jì)算的翼型為RAE2822，其幾何參數(shù)可以查看翼型數(shù)據(jù)庫(kù)。本例計(jì)算在來(lái)流速度0.75馬赫，攻角3.19°情況下，翼型的升阻系數(shù)及流場(chǎng)分布，并將計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比。模型示意圖如圖1所示。
圖1計(jì)算模型示意圖
1.2 FLUENT前處理設(shè)置
Step 1：導(dǎo)入計(jì)算模型
以3D，雙精度方式啟動(dòng)FLUENT14.5
! ANSYS振型疊加計(jì)算及工況組合例子
! Example for load cases and models combination in ANSYS
! 作者：陸新征，清華大學(xué)土木系
! Author: Lu Xinzheng Dept. Civil Engrg. of Tsinghua University
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