斜坡上斜激波仿真分析：方法与结果展示

参考资料：ANSYS Fluid Dynamics Verification Manual

算例说明

本案例介绍了15°斜坡上的超音速流动，斜坡导致斜激波的形成。入口马赫数约为2.5，流动是层流，入口密度为1.22 kg/m3，入口温度为28 9K。

计算域：斜坡角度为15°，长度为0.4572m

物质属性：理想气体，粘度为1e-8kg/m-s，摩尔重量28.966kg/kmol

边界条件：来流速度为852.68m/s，温度为289K，压力为101226.4Pa，墙壁为绝热边界条件

网格划分

采用矩形网格，网格数量为165000

计算设置

本次计算为稳态湍流计算，求解器类型选择密度基。

• 物质属性
  

计算域内流体物质为空气，设置它的密度和粘性参数

• 湍流模型

本次计算为层流计算

• 能量方程

激活能量方程

• 边界条件
  

计算域左侧为速度入口

计算域右侧为压力出口

设置下侧壁面为绝热条件

计算域上侧边界为对称边界

• 设置求解方法和松弛因子

计算结果

• 计算域压力场云图
  

• 计算值与实验值对比

测点(x=0.38 m, y=0.14 m)位置处数据对比

参考文献

F. M.White. Fluid Mechanics. 3rd Edition. McGraw-Hill Book Co., New York, NY.

560-567. 1994.