Fluent实用案例 | FMG带偏流板舰载机尾流场仿真 原创

本案例利用Fluent以文章中所采用的发动机喷管模型甲板上舰载机尾流场仿真。在航空母舰上，舰载机尾部通常会部署偏流板。因此本案例以双发、带偏流板为计算模型，展开了舰载机尾流场仿真。依据本案例，后续可以开展不同距离、不同角度、不同甲板风情况下的尾流场仿真计算。

1 workbench 设置

本案例具体设置如下图 ：

2 SCDM 设置

2.1 导入几何

为了减少计算时间，本案例采用半模进行计算，计算域尺寸为15m×15m×30m。发动机尾部距离偏流板的距离为10m，偏流板偏角为45°。发动机尾喷管采用前文Fluent FMG 航空发动机尾三维喷管仿真（一） 的尺寸。喷管方向入口为压力入口，外域入口为压力入口，偏流板为固壁面，喷管壁面为固壁面，除对称面外，其余面为压力出口。

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。并对喷管尾流和偏流板区域网格进行加密。

4 FLUENT 设置

4.1 General设置与网格导入

由于本文仅分析对舰载机尾流场稳态特性展开分析，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，并选择密度基求解器。

4.2 对称面设置

由于本案例是对半模进行相关的仿真计算，因此需要在视图处选择对称面作为镜像平面。

4.3 材料设置

此处选择理想气体进行计算，相关设置如下如所示：

4.4 边界条件设置

根据SCDM设置中的介绍，对各个边界条件进行设置，各边界条件的设置如下：

喷管速度入口设置为压力入口，给定压力值为260000Pa，温度设置为1000K，具体设置如下图：

外域速度入口设置为压力入口，给定压力值为101325Pa，温度设置为300K，具体设置如下图：

其余出口边界设置为压力出口，给定压力值为101325Pa，温度设置为300K，具体设置如下图：

4.5 初始化设置

首先进行混合初始化设置，具体设置如下图：

初始化结束后， 进行 FMG 初始化 ， 在TUI窗口中输入命令：

C /solve/initialize/fmg-initializationyes

进行FMG初始化，具体输入界面如下图：

该方法可以获得更好的初始结果，使仿真计算得到更快的收敛。初始化后温度云图如下图，可以发现该结果与最终结果类似。

4.6 计算设置

此处进行的计算设置如下：

5 后处理结果

5.1 后处理云图结果

偏流板表面温度云图和压力云图如下图所示：、

截面速度云图和温度云图如下图所示：

截面速度云图和温度云图如下图所示：