为了保持充分燃烧,天宫一号在进入大气前,需要调整到最大风阻来保证充分燃烧,那么,我们根据这个条件,来帮助它测算以哪个角度切入大气为最佳状态吧。(重返大气层分析为超高声速流动(马赫数>5),这类流动流体发生进一步的物理变化,此次分析仅为假定状态。)
准备工作
我们先做一下准备工作,打开飞行器模型,然后,在前视基准面上建立一个草图,如下图,之后我们使用“移动/**实体”功能,配合飞行器圆柱至倾斜的构造线,此时模形如图。
调整角度
之后,我们把这个角度改为0°,Ctrl+B,重建模,得到如下图;
向导应用
之后,我们来使用Flow Simulation的最强功能—向导,来创建分析项目,这里我取名为0deg,下一步;
根据下表格,设置相关参数:
步骤名称 | 设置选项 |
单位制 | SI(m-kg-s) 几何特征-角度:度 |
分析类型 | 外部 |
默认流体 | 空气 |
壁面条件 | 默认 |
初始条件 | 速度参数: 速度:马赫数 |
全局网格设置 | 精度:3 |
全局目标 | 力(X) |
运算空间
之后,我们根据下图,大致设置大点的运算空间;
此时,我们可以进行计算了,为了节省点计算时间,我们把计算控制选项中的结束条件设置为迭代次数200(单纯为了节省时间,正式计算不建议这样做,反而应该设置细化条件,后期讲解);
待计算完成,我们可以得到计算结果,之后,我们可以以前视图为基准,添加切面图,参数为“马赫数”;
最大切入角
之后,重点来了(敲黑板),我们如何能快速找到阻力最大的切入角呢?别忘了,我们最开始时,建立了个“没用”的草图,现在可以派上用场了;我们在算例上点右键,选择“新建参数研究”;
尺寸参数
之后,选择“添加尺寸参数”,选择我们刚刚最初定义的0°尺寸,确定;
离散值
下一步非常关键,点击这里“离散值”前的小图标,根据如下图分别进行设置0°,120°,10°;
运行
之后,Flow Simulation帮我们求出了很多方案,我们只需要点击“运行”即可完成。
分析
求解完成后,我们可以清楚发现,设计点11(即100°)时,阻力最大;
创建项目
我们也可以在设计点11上点击右键,“创建项目”,这时Flow Simulation会帮我们新建一个100°的项目,之后,我们就可以把刚刚的结束选项更改,同时细化再做设置,更精确计算一下最终结果。
总结
根据以上分析,当切入角度为100°时,“天宫一号”受到的阻力最大。