日常学习练手-喷管七种状态之四(换个内容0v0)
使用软件 pointwiseCFX
受邀计算喷管 模型图如下
1 在进口处加直管道防止进口回流;
2 在出口处加直管道用于气流膨胀; 期待 换热模型增加viscous work term
更改入口压力为0.3MPa,
时间因子10,收敛残差1e-6
初值使用0.103MPa流场值,双精度模式
最大迭代400次,继续求解 543步收敛,后处理图如下: 模型参数如下:
进口直径50mm
喉部直径10mm
出口直径22mm
总长:大约60mm
入口总压:P*
入口总温:3600K
出口静压:1 atm
计算太麻烦懒得写,总结如下(估值):1 亚临界(喉部Ma<1) P*<0.1068MPa
2 临界(马赫数在喉部最大且等于1) P*=0.1068MPa
3 超临界(扩张段有激波) 0.6Mpa>P*>0.1068MPa
4 超临界(正激波恰好在管口) P*=0.6Mpa
5 超临界(过膨胀,出口有斜激波) 1.29MPa>P*>0.6Mpa
6 超临界(完全膨胀,即无激波也无膨胀波) P*=1.29MPa
7 超临界(欠膨胀,出口有膨胀波) P*>1.29MPa
(懒不需要理由) 故只求以下四种工况:
P*=0.103、0.3、0.8、1.5 (单位MPa) 导入到cfx中,选择如下:
1 选择单位mm,选择2d-planar:1.0
2 稳态问题
3 理想气体模型,参考压力为0。
4 传热模型设置为总能量模型,湍流模型选择k-epsilon高速壁面换热模型。
5 亚声速入口条件0.103MPa,总温3600K
6 亚声速出口条件1atm,300K
7 喷管用无滑移绝热壁面
8 设置对称面和进出口的壁面
9 均使用高阶精度,时间因子10.0,残差1e-4
10 最大迭代次数200次
11 每50次输出结果文件,输出最大马赫数
12 建立两个监测点,观测速度值。
13 运行求解器,选择双精度。 低速较好求解,104步收敛。最然残差图小于一数值,但是从监测点速度曲线来看尚未收敛,故在ccl中提高收敛精度到1e-6,时间因子增加到50,继续求解。 运行到457步残差收敛,监测点速度持平,认为结果已收敛。
后处理结果图如下: 回来更新,直接显示结果吧 更改入口压力为0.8MPa,
时间因子10,收敛残差1e-5
初值使用0.3MPa流场值,双精度模式
最大迭代400次,继续求解