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“角”逐天宫一号,仿真分析教程

2年前浏览593


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
高马赫流动 勾选

壁面条件

默认

初始条件

速度参数:

速度:马赫数
X方向的马赫数:-22
湍流强度:2%

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。



来源:三维机械设计工程师
燃烧湍流控制
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2022-09-16
最近编辑:2年前
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