Fluent二維翼型的案例
FLUENT精典案例#350-WORKBENCH二維翼型RAE2822仿真
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FLUENT精典案例#350-WORKBENCH二維翼型RAE2822仿真
01
案例介紹
翼型型號RAE2822，馬赫數0.75，SST k-w湍流模型。壓力遠場條件，遠場距離物面約15倍弦長。需要獲取壓力云圖、表面壓力分布曲線和流線圖。
02
網格情況
03
主要仿真設置
1、穩態計算
2、SST k-w湍流模型
3、壓力遠場
4、初始化計算
殘差曲線（收斂）
04
基本結果
速度云圖疊加流線圖
壓力云圖
表面壓力分布曲線
使用ANSYS WORKBENCH19.2中的ICEM 和FLUENT分別作網格劃分和流場仿真，網格使用結構網格。
展開 STAR-CCM+計算二維翼型氣動性能
本算例以NACA65(1)-212翼型為例，簡單介紹使用STAR-CCM+進行二維翼型氣動性能計算的一般步驟。
二
計算流程
大多數情況下，翼型的氣動性能計算采用二維網格模型。二維網格能夠滿足計算的需求，同時又不至于消耗過多的計算資源，一定程度上提高計算的效率。STAR-CCM+雖然支持對二維網格模型的求解，但不支持導入二維幾何實體，也無法直接生成二維網格，但可以實現三維網格到二維網格的轉換。本算例利用STAR-CCM+三維網格轉換成二維網格的功能，現在STAR-CCM+中生成三維的翼型繞流網格，再將該三維網格轉換成二維網格，最后利用二維網格進行求解。
1、建立翼型幾何
右鍵單擊模型樹中幾何下的3D-CAD 模型，選擇新建，在3D設計模式中建立三維翼型實體。右鍵點擊3D-CAD Model 1，選擇導入>3D 曲線，選擇翼型數據文件。翼型數據必須為.CSV格式文件，且各行數據為以下形式：
每行依次為各數據點的x、y、z三點坐標，中間以英文半角逗號分隔。
展開 二維翼型升阻力系數、翻轉阻力系數計算 ￥20
本案例計算了二維翼型升阻力系數、翻轉力矩系數，計算的結果文件中包含有完整的設置(都在case文件中)，適合需要計算翼型升阻力、升阻力系數、翻轉力矩、翻轉力矩系數的同學下載學習。
【詳細FLUENT實例講座】翼型計算
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。
展開 
不同攻角下的翼型流場仿真分析，含所有ICEM文件及fluent文件，fluent設置包含在case中 ￥30
不同攻角下的翼型流場仿真分析，含所有ICEM文件及fluent文件，fluent設置包含在case中
Fluent 重疊網格+UDF NACA0012翼型擺動氣動仿真(一）
本案例利用Fluent重疊網格與UDF,對NACA0012翼型擺動的氣動特性展開仿真。該案例所用模型為假設模型，僅作計算設置參考。通過此案例后續可以對不同初始迎風角度、不同模型、不同速度等工況展開類似仿真計算。
1 UDF說明
在本研究中采用重疊網格模型對NACA0012翼型俯仰運動進行模擬。本案例選擇DEFINE_CG_MOTION進行定義，vel[1]代表y軸方向，omega[2]代表z軸旋轉方向，本案例設計naca0012翼型上下擺動72°，上下移動0.2m，相關的UDF代碼如下：
#include "udf.h"#include "mem.h"#include "dynamesh_tools.h"DEFINE_CG_MOTION(naca, dt, vel, omega, time, dtime){ NV_S(vel, =, 0.0); NV_S(omega, =, 0.0); vel[1] = 0.2*cos(2*3.14*time); omega[2]=1.256*cos(2*3.14*time); }
2 workbench 設置
本案例需要設置如下三個模塊的計算，其中包括背景網格區域、前景網格區域與fluent計算三個部分，具體設置如下圖：
3 SCDM 設置
3.1 導入幾何
整體幾何結構如下圖:此邊界參考相關文獻，來流入口與上下邊界距離翼型10C,出口邊界距離翼型20C。
3.2 網格設置
采用SCDM進行網格劃分，背景區域劃分為四邊形網格導出。前景網格劃分為三角形網格導出，并劃分相對應的邊界層網格。
展開 FLUENT精典案例-翼型俯仰運動仿真（NACA0012，壓力遠場邊界）-#354
13、瞬態基本情況
（1）5s時壓力云圖
（2）5s時翼型表面壓力系數分布
（3）翼型俯仰運動過程中升力變化
說明：將瞬態計算時間步長改小（譬如改為0.001s），則能夠得到很光滑的曲線。
（4）翼型俯仰運動過程中阻力變化
05
使用軟件及視頻情況
1、使用ANSYS2020R1 WORKBENCH制作：前處理使用ICEM；仿真使用FLUENT（其中瞬態仿真是將設置文件導出后，單獨使用FLUENT計算）。
2、仿真設置與上述推送內容的描述相同，且文中基本包含了仿真設置的過程。
3、本例有高清有聲視頻教程。
三維翼型模型+ICEM結構網格劃分+fluent計算全部文件 ￥50
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3D翼型俯仰仿真，含ICEM文件+網格質量調整和fluent設置的操作視頻+UDF ￥80
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nasa30p30n二維翼型icem結構化網格(.uns文件和.msh文件)質量高達0.6以上 ￥15
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結冰翼型（白色部分為冰形）
結冰前后網格變化對比
升阻力曲線
全流程視頻教程
韓占忠老師“fluent通用流體數值模擬學習“北京理工大學舉辦
其中涉及到模型的建立、網格的劃分、材料的選取、邊界條件的設置、計算方法及紊流模型的選取、UDF的應用等；
（1）FLUENT二維內流——軸對稱縮放噴管內的流動及分析；
（2）FLUENT二維外流——翼型的繞流流動及分析；
（3）FLUENT三維內流——引射器的工作過程分析；
（4）FLUENT三維內流——兩棲車輛的水上航行過程分析—VOF多相流模型的應用；
三，FLUENT/CFX應用與提高 求解器/邊界條件；
（1）FLUENT中的湍流模型；
（2）FLUENT為多相流模型；
（3）FLUENT瞬態問題分析；
（4）FLUENT多相流中的空化問題分析；
四，FLUENT UDF的案例實操 （1）噴管內非定常氣體流動——軸對稱模型與UDF用于速度入口和壓力入口邊界設置
（2）噴管內定常氣體流動——軸對稱模型與UDF用于管道入口邊界的非均勻速度分布
（3）固壁間的氣體絕熱流動——UDF用于固體壁面的正弦溫度分布
（4）液態金屬的凝固問題——UDF用于改變粘性和添加源項
（5）攪拌器內的流動——移動邊界的MRF方法與滑移網格
（6）噴泉的噴射過程——水氣兩相流動VOF模型的應用
（7）空氣濾清器內的流動計算——多孔介質問題
（8）旋風分離器內流動——DPM模型的應用
五、FLUENT在工程實例分析及練習 （1）FLUENT在流體機械領域的應用（泵或風機分析實例）；
（2）FLUENT在換熱及制冷領域的應用 （換熱器分析實例）；
（3）FLUENT在外部減阻問題的應用 （空化問題研究）；
六，輔助課程 （1）疑難解答
（2）分組討論；
（3）關鍵問題解析；
（4）學后交流、QQ群建立；
學習地點：北理工軟件學院機房上課 聯系人：彭東康
展開 由韓占忠老師主講 ”第十七期fluent通用流體數值模擬學習“在北京理工大學舉辦 課程提綱
其中涉及到模型的建立、網格的劃分、材料的選取、邊界條件的設置、計算方法及紊流模型的選取、UDF的應用等；
（1）FLUENT二維內流——軸對稱縮放噴管內的流動及分析；
（2）FLUENT二維外流——翼型的繞流流動及分析；
（3）FLUENT三維內流——引射器的工作過程分析；
（4）FLUENT三維內流——兩棲車輛的水上航行過程分析—VOF多相流模型的應用；
三，FLUENT/CFX應用與提高
求解器/邊界條件；
（1）FLUENT中的湍流模型；
（2）FLUENT為多相流模型；
（3）FLUENT瞬態問題分析；
（4）FLUENT多相流中的空化問題分析；
四，FLUENT UDF的案例實操
（1）噴管內非定常氣體流動——軸對稱模型與UDF用于速度入口和壓力入口邊界設置
（2）噴管內定常氣體流動——軸對稱模型與UDF用于管道入口邊界的非均勻速度分布
（3）固壁間的氣體絕熱流動——UDF用于固體壁面的正弦溫度分布
（4）液態金屬的凝固問題——UDF用于改變粘性和添加源項
（5）攪拌器內的流動——移動邊界的MRF方法與滑移網格
（6）噴泉的噴射過程——水氣兩相流動VOF模型的應用
（7）空氣濾清器內的流動計算——多孔介質問題
（8）旋風分離器內流動——DPM模型的應用
五、FLUENT在工程實例分析及練習
（1）FLUENT在流體機械領域的應用（泵或風機分析實例）；
（2）FLUENT在換熱及制冷領域的應用 （換熱器分析實例）；
（3）FLUENT在外部減阻問題的應用 （空化問題研究）；
六，輔助課程
（1）疑難解答
（2）分組討論；
（3）關鍵問題解析；
（4）學后交流、QQ群建立；
學習地點:北理工軟件學院機房上機實操 聯系人：
展開 北京理工大學韓占忠“fluent通用流體數值模擬學習”內容
其中涉及到模型的建立、網格的劃分、材料的選取、邊界條件的設置、計算方法及紊流模型的選取、UDF的應用等；
（1）FLUENT二維內流——軸對稱縮放噴管內的流動及分析；
（2）FLUENT二維外流——翼型的繞流流動及分析；
（3）FLUENT三維內流——引射器的工作過程分析；
（4）FLUENT三維內流——兩棲車輛的水上航行過程分析—VOF多相流模型的應用；
三，FLUENT/CFX應用與提高
求解器/邊界條件；
（1）FLUENT中的湍流模型；
（2）FLUENT為多相流模型；
（3）FLUENT瞬態問題分析；
（4）FLUENT多相流中的空化問題分析；
四，FLUENT UDF的案例實操
（1）噴管內非定常氣體流動——軸對稱模型與UDF用于速度入口和壓力入口邊界設置
（2）噴管內定常氣體流動——軸對稱模型與UDF用于管道入口邊界的非均勻速度分布
（3）固壁間的氣體絕熱流動——UDF用于固體壁面的正弦溫度分布
（4）液態金屬的凝固問題——UDF用于改變粘性和添加源項
（5）攪拌器內的流動——移動邊界的MRF方法與滑移網格
（6）噴泉的噴射過程——水氣兩相流動VOF模型的應用
（7）空氣濾清器內的流動計算——多孔介質問題
（8）旋風分離器內流動——DPM模型的應用
五、FLUENT在工程實例分析及練習
（1）FLUENT在流體機械領域的應用（泵或風機分析實例）；
（2）FLUENT在換熱及制冷領域的應用 （換熱器分析實例）；
（3）FLUENT在外部減阻問題的應用 （空化問題研究）；
六，輔助課程
（1）疑難解答
（2）分組討論；
（3）關鍵問題解析；
（4）學后交流、QQ群建立；
聯系人: 彭東康 手 機：18101059857
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