第11章拉瓦尔喷管FLUENT模拟.pdf

一 收缩-扩张喷管实例 1.1问题描述 本节内容主要依托收缩-扩张喷管内的流动计算展开。喷管外形如图1-1所 示， 为沿轴圆形截面面积，喷管的外形尺寸满足如下条件（单位：m）： A0.1x2 0.5 x0.5 计算求解时可以将模型琪简化为二维轴对称问题，边界条件为：入口压力 P=101325Pa,入口总温T =300K，出口静压P=3738.9Pa。 m i0 0 图1-1 喷管几何示意图 1.2创建几何模型 （1）设定工作目录 File→Change Working Dir，选择文件存储路径。 （2）创建Point，如图1-2所示。 Step1 通过输入坐标的方法创建P_1、P_2。选择Geometry标签栏中的 ， 单击 ，选择Create 1point （创建一个点），输入P_1 的坐标，单击Apply 按钮确定，如图1-3所示。P_2创建方法与之相似，坐标为（0.5,0,0）。 Step 2 创建点集3。因为横截面积为A0.1x2 ，因此沿X轴方向半径的 函数为：R(x)[(0.1x )/]2 0.5 。单击 ，在ExplicitLocations下拉菜单中 选择Create Multiple points，按照如图1-4所示输入数据，单击Apply按钮 确定。单击Apply按钮确定。 图1-3 创建P_1 图1-4 创建点集3 （3）创建Curve，如图1-5所示。 图1-5 创建Curve结果图 Step 1 选择Geometry标签栏，单击 创建Curve。如图1-6所示，单击 ，再单击 ，依次选择点集3中的各点连成曲线，创建C_4。 Step 2 采用Step1的方法创建其余三条Curve。 （4）定义Part。 ICEM中定义Part 的名称将会是导出网格后边界的名称，可以简化在求解器 中定义边界条件的过程。同时在非结构化网格生成过程中，合理定义Part还便 于定义网格尺寸。Part 中的元素可以是Point、Curve、Surface，也可以是Block 或网格。但任意一个元素，如一条Curve，只能存在于一个Part，不能同时存 在于两个不同的Part。 对于二维问题，计算边界即为Curve；对于三维问题，计算边界为Surface。 在该计算实例中，边界条件主要由以下几个构成；①入口 （IN）；②出口（OUT）； ③壁面 （WALL）；④对称轴 （AXIS）。在定义Part时也应根据这四个主要的边 界进行定义。 图1-6 创建Curve结果图 Step 1 定义入口的Part。右击模型树Model→Parts，选择CreateParts， 如图1-7所示。进入到创建Part 的窗口，如图1-8所示。输入想要定义的Part 名：IN，单击 选择几何元素，单击 选择C_1，中键确定，此时C_1颜色 将自动改变。 图1-7 进入创建Part 的操作界面 图1-8 创建入口Part 的操作 Step 2 采用Step1 中的方法，依次定义其余的Part。 定义对称轴Part名为AXIS，选择C_2。 定义出口Part名为OUT，C_3。 定义壁面Part名为WALL，C_4。 定义POINT 的Part名为POINT，选择所有的Point，如图1-9。 图1-9 仅允许选择Point 的操作 Step 3 观察创建Part是否正确。创建Part完成后，如图1-10所示模型树将 会有所变化，Part 目录下新增了创建的Part。 取消IN的显示，查看几何模型上C_1是否会消失，若消失，则说明创建Part 成功，可通过相同的方法检验其余Part是否创建成功。 若某个Part创建时漏选了线，如WALL创建时漏选了C_4,右击模型树Model →Part→WALL,选择AddtoPart,如图1-11所示。与Step1操作相同，选择C_4， 确定即可。 图1-10 创建Part完