Fluent仿真案例-高超音速再入舱气动热仿真_Fluent_振动_湍流_电子

Fluent仿真案例-高超音速再入舱气动热仿真

CFD饭圈

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再入舱的攻角α=-25°和马赫数为17.0。几何形状如下图所示，胶囊是对称的。

1、启动Fluent导入网格

启动Fluent软件，选择双精度，设置并行数。

导入网格并显示。

对于高超音速流场，选择密度基Density-Based求解器。

2、物理模型

选择求解能量方程并选择双温度模型选项。在双温模型中，一个温度代表空气分子的平移能和旋转能，另一个温度代表空气分子的振动能和电子能。考虑这种热非平衡对于高超超声速流的精确模拟是重要的，最重要的是在表面传热和温度的预测。

粘度模型使用k-ω SST湍流模型，保留默认设置。

3、材料

默认的流体材料是空气，这是此问题中的工作流体。对于高超声速流来说，考虑可压缩性和热物理性质随温度的变化是很重要的。这将在选择使用双温度模型时自动完成，以确保使用适当的属性。

4、操作条件

设置操作压力为0。

5、边界条件

“inflow”边界：如下，并设置温度为250K。

“outflow”边界：如下，并设置温度为250K。

“wall”边界：设置温度为1500K。

6、求解

求解方法和离散方法如下。

库朗数和松弛因子如下。

设置求解限制。

初始化设置。

迭代步数设置为500，点击Calculate开始计算。

7、计算结果处理

显示外流场马赫数。

显示壁面的表面热通量分布。

显示对称平面上的平移-旋转温度与振动-电子温度的比值。

比较近似停滞线上的平移温度和振动电子温度。

来源：CFD饭圈

Fluent燃烧仿真案例6-Finite Rate Chemistry燃烧

该案例采用：求解甲烷燃烧问题为例采用Finite Rate Chemistry模型案例描述模拟Sandia火焰D实验，考虑详细的甲烷化学反应机理（53种物质和325化学反应）。导入模型启动Fluent软件，2d, double precision。导入网格如下：模型设置启动能量方程模型，启动Standard k-epsilon湍流模型。启动Species model，勾选volumetric，选relax to chemical equilibrium。点击import chemikin mechanism，导入“thermo30.dat”文件，命名为gri30。其余参数设置看下图。边界条件coflow边界条件设置如下，温度为291K，O2的质量分数为0.233：jet边界条件设置如下，温度为294K，O2的质量分数为0.19664，CH4的质量分数为0.15607：pilot边界条件设置如下，温度为1880K，各物质的质量分数如下：Jet_wall边界条件设置如下，温度为300K，O2的质量分数为0.233：求解设置采用coupled求解方法，压力选择PRESTO!方法。结果分析收敛曲线如下：温度分布云图CO分布云图自定义x/0.0072的温度分布：来源：CFD饭圈