Fluent Suboff直航水动力仿真(一）

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本案例利用Fluent以美国国防高等研究计划署(DARPA)的标准SUBOFF 全附体模型(无螺旋桨)为研究对象展开静态水动力仿真分析，并与相关实验数据展开对比，发现计算结果较为接近。本案例所进行的设置十分简单。通过此案例后续可以进一步对各种水下航行体模型展开计算，并通过改变攻角、添加螺旋桨等方式，进行更为复杂的水下航行体水动力仿真计算。

1 workbench 设置

本案例具体设置如下图：

2 SCDM 设置

2.1 导入几何

整体几何结构如下图:suboff长为L,直径为D。外部计算域长为4L，半径为12D。距离入口边界与模型首部距离为L，出口边界与模型尾部距离为L。入口边界条件设置速度入口边界，出口边界条件设置为压力出口边界，SUBOFF 表面设置为无滑移壁面边界条件，其余壁面设置为对称壁面边界条件。

3 Fluent Meshing 设置

3.1 网格设置

采用Fluent meshing进行网格划分，采用六面体网格划分，并划分相对应的边界层网格。需要对suboff附近区域进行网格加密，具体网格划分如下图所示：

4 FLUENT 设置

4.1 General设置与网格导入

由于本文仅分析稳态Suboff的水动力特性，因此仅需要进行稳态计算结果的讨论，此处的设置比较简单，勾选为稳态计算。

4.2 模型设置

由于是简单的阻力计算，因此可以选择K-W SST湍流模型进行仿真计算。

4.3 材料设置

由于是水动力计算，因此需要选择water作为流体材料，相关设置如下如所示：

4.4 边界条件设置

各边界条件的设置如下：

速度入口设置为3.05m/s，此处主要是依据相关的suboff实验数据进行设置，具体设置如下图：

4.5 初始化设置

5 后处理结果

5.1 后处理云图结果

Suboff截面速度云图如下图所示：

Suboff表面压力云图如下图所示：

Suboff表面速度流线图如下图所示：

Suboff阻力计算结果如下图所示，与实验值102.3N较为接近：

来源：CFD仿真库

基础教程 | FLUENT 物理量监测

Fluent物理量监测介绍主要是对Fluent计算时进行的物理量监测设置方法进行介绍。本文的设置是基于FluentFMG带偏流板舰载机尾流场仿真（一）的案例进行介绍的，相关具体案例文件见FluentFMG带偏流板舰载机尾流场仿真(二）。1Fluent设置首先需要打开Fluent，物理量的监测设置在报告定义（下图红框）进行操作。右键点击报告定义，选择弹出的创建，便可以对相对应的物理量进行监测。下图主要介绍了两种常见物理量的监测设置，一个是压力、一个是阻力。其中压力的设置方式如下图所示，首先选择创建处弹出的表面报告，选择Area-WeightedAverage，进入表面报告定义之后，在场变量处选择压力，表面处选择要监测的区域，此处选择了偏流板区域。在名称处进行监测量名称的选择。阻力的设置方法一致，但需要添加阻力的方向计算，并且需要在创建的弹出框中选择力矩监控器，然后选择阻力，除此之外也可以选择阻力系数计算，但需要对参考值进行设置，具体的参考值设置方法在后续推文中进行介绍。设置完成后，便可以开始计算，相关的监测曲线如下图所示，当进行稳态计算时，可以采用这些物理量判断计算结果是否收敛。来源：CFD仿真库