飞行棋狂魔 发表于 2016-5-23 00:37:55

日常学习练手-喷管七种状态之四（换个内容0v0)

使用软件 pointwise
               CFX



受邀计算喷管 模型图如下

       1 在进口处加直管道防止进口回流；
       2 在出口处加直管道用于气流膨胀；

J20 发表于 2016-5-23 19:48:30

期待

飞行棋狂魔 发表于 2016-5-23 09:38:45

换热模型增加viscous work term
更改入口压力为0.3MPa，
时间因子10，收敛残差1e-6
初值使用0.103MPa流场值，双精度模式

最大迭代400次，继续求解

飞行棋狂魔 发表于 2016-5-23 09:56:14

543步收敛，后处理图如下：

飞行棋狂魔 发表于 2016-5-23 00:59:37

模型参数如下：
       进口直径50mm
       喉部直径10mm
       出口直径22mm
       总长：大约60mm




入口总压：P*
入口总温：3600K
出口静压：1 atm


计算太麻烦懒得写，总结如下(估值)：1 亚临界（喉部Ma<1）                                          P*<0.1068MPa
                                                            2 临界（马赫数在喉部最大且等于1）                  P*=0.1068MPa
                                                            3 超临界（扩张段有激波）                                    0.6Mpa>P*>0.1068MPa
                                                            4 超临界（正激波恰好在管口）                           P*=0.6Mpa
                                                            5 超临界（过膨胀，出口有斜激波）                      1.29MPa>P*>0.6Mpa
                                                            6 超临界（完全膨胀，即无激波也无膨胀波）       P*=1.29MPa
                                                            7 超临界（欠膨胀，出口有膨胀波）                      P*>1.29MPa
（懒不需要理由） 故只求以下四种工况：
                                                         P*=0.103、0.3、0.8、1.5   (单位MPa）

飞行棋狂魔 发表于 2016-5-23 01:50:48

导入到cfx中，选择如下：
       1 选择单位mm，选择2d-planar：1.0
       2 稳态问题
       3 理想气体模型，参考压力为0。
       4 传热模型设置为总能量模型，湍流模型选择k-epsilon高速壁面换热模型。
       5 亚声速入口条件0.103MPa，总温3600K
       6 亚声速出口条件1atm，300K
       7 喷管用无滑移绝热壁面
       8 设置对称面和进出口的壁面
       9 均使用高阶精度，时间因子10.0，残差1e-4
       10 最大迭代次数200次

       11 每50次输出结果文件，输出最大马赫数
       12 建立两个监测点，观测速度值。
       13 运行求解器，选择双精度。

飞行棋狂魔 发表于 2016-5-23 02:09:01

低速较好求解，104步收敛。最然残差图小于一数值，但是从监测点速度曲线来看尚未收敛，故在ccl中提高收敛精度到1e-6，时间因子增加到50，继续求解。

飞行棋狂魔 发表于 2016-5-23 02:14:44

运行到457步残差收敛，监测点速度持平，认为结果已收敛。
后处理结果图如下：

飞行棋狂魔 发表于 2016-5-24 23:50:55

回来更新，直接显示结果吧

飞行棋狂魔 发表于 2016-5-24 16:15:28

更改入口压力为0.8MPa，
时间因子10，收敛残差1e-5
初值使用0.3MPa流场值，双精度模式

最大迭代400次，继续求解
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