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飞行棋狂魔 发布于2016-05-23 00:37
24/3806

日常学习练手-喷管七种状态之四(换个内容0v0)

楼层直达
使用软件 pointwise
               CFX



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;
评分1条评分,MT币+200
  • bh,王者归来200MT币2016-05-24 15:57

    两天三精华,大神收下吾之膝盖!

    bh,王者归来
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飞行棋狂魔 发布于2016-05-23 00:59
沙发F
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)
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飞行棋狂魔 发布于2016-05-23 01:50
板凳F
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。
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飞行棋狂魔 发布于2016-05-23 02:09
地板F
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。
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飞行棋狂魔 发布于2016-05-23 02:14
4楼F
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:
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飞行棋狂魔 发布于2016-05-23 09:38
5楼F
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
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飞行棋狂魔 发布于2016-05-23 09:56
6楼F
543步收敛,后处理图如下:
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J20 发布于2016-05-23 19:48
7楼F
期待
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飞行棋狂魔 发布于2016-05-24 16:15
8楼F
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
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J20 发布于2016-05-24 17:08
9楼F
飞行棋狂魔:543步收敛,后处理图如下:回到原帖
终于如愿以偿看到马赫环
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飞行棋狂魔 发布于2016-05-24 18:20
10楼F
由于总压入口条件对初始值敏感,极难收敛,因此改用质量流量入口,0.004888kg/s,总压当做未知参数去求解。

去打球,走人。
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飞行棋狂魔 发布于2016-05-24 23:50
11楼F
回来更新,直接显示结果吧
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飞行棋狂魔 发布于2016-05-24 23:53
12楼F
这是进口流量0.009165kg/s ,求出来结果显示总压约等于1.55MPa
残差图比较有意思,而且从监测点上可以看到速度确实收敛。
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飞行棋狂魔 发布于2016-05-24 23:59
13楼F
最后发一个膨胀比较厉害的,质量流量是0.031kg/s,入口总压大概等于5MPa

网格不够大23333333
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飞行棋狂魔 发布于2016-05-25 00:09
14楼F
总结:1 质量流量比总压入口鲁棒性更好
          2 低速极好计算,马赫数越高越难以计算
          3 在背压确定的情况下,随着入口总压的增加,会逐渐出现七种状态。
          4 迭代出现残差时,增加时间因子,试试看能否使震荡减小。
          5 做完这个一共产生500MB文件 电脑要过劳死唉233333
          6 这七种状态有兴趣可以查气体动力学书籍,仅仅跟进口面积,出口面积,进口总压,出口总压有关,需查表计算

          7 总压增加后,网格不够大,不过懒得改了233333
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谁叫小明 发布于2016-05-25 20:19
15楼F
最后膨胀的好屌哈哈哈哈!大神好厉害啊!好评~~
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J20 发布于2016-05-26 19:12
16楼F
好评
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xiaobai 发布于2016-12-22 11:13
17楼F
厉害楼主,过来抱大腿
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xiaobai 发布于2016-12-25 16:55
18楼F
请教楼主,我这个用的是质量入口,压力出口,计算收敛后怎么只有3个激波,请问你用的那些计算公式可以发一份给我参考参考下不?
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xiaobai 发布于2016-12-25 16:56
19楼F
3个左右激波
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飞行棋狂魔 发布于2017-01-07 19:52
20楼F
xiaobai:3个左右激波回到原帖
试验了一下发现 使用k~e模型的激波环会少一些 而使用RNG k~e 或者realizable k-ε模型的激波要多很多个
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兰若,公主魂 发布于2020-07-23 09:45
21楼F
       看起来不错,哈
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兰若,公主魂 发布于2020-08-27 08:45
22楼F
   看着很厉害。
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兰若,公主魂 发布于2020-09-27 08:43
23楼F
小管子喷得不错,哈
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兰若,公主魂 发布于2020-09-27 08:45
24楼F
AC娘,是不是御姐,哈
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