三維翼型計算的案例
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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。
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【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。
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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。
[案例分析]基于SU2的RAE2822超臨界翼型流場計算
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分離。為了獲得RAE2822翼型的流動特性，研究人員在RAE 2.43 m×1.83 m連續式跨聲速風洞中開展了一系列試驗。測試馬赫數范圍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數據。本文以RAE2822翼型CASE6和CASE9為測試算例，檢驗SU2對于跨聲速翼型流場的模擬能力。
圖 1 RAE2822跨聲速翼型風洞試驗模型
流場參數和網格
2.1 流場參數
RAE2822翼型在風洞中完成十余次試驗。其中，case 6、9和10廣泛用于CFD代碼的考核驗證。然而，由于受風洞試驗條件限制，試驗測得的馬赫數和攻角數據并不準確。因此，人們在開展數值計算和試驗對比研究時，需要對來流馬赫數和攻角進行修正，本文將參考表1 提供的參數進行計算。
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