超音速射流 冲击平板 流固耦合传热

水若无痕

进口2.7Mpa，出口0.1mpa，总温673K。
其他详细参数见附件文献。
高速流体冲击至平板后，滞止，温度上升，并和平板发生热量传递。
文献中有两个地方值得争议，第一个地方是一处明显错误。
如图画圈的地方，出现了两处温度不连续。这是明显不正确的。原因是文献采用了interface进行流固耦合换热，而interface进行标量插值，回来带误差使得温度不连续。应该采用wall wall shadow模型。

第二，文献中温度和压力图出现了明显的激波串，但是我用fluent总是扑捉不到。根据气动理论 该模型pe2>pb，出口气体应该继续膨胀，而不是在出口附近形成正激波，或者强烈的激波串。那么这个激波串应该是挡板对气流的反射作用造成的。
但是目前还扑捉不到。

用耦合算法出现了类似钻石网状的结构。

水若无痕

第一个图是耦合算法求解结果。还没有完全收敛。

第二个是压力基求解结果，连续项quick，其他1阶格式。

perfect19860210

顶师兄！值得我们学习

mrtanpeng

C:\Documents and Settings\Administrator\桌面\列车入隧.JPG
版主是高人！
请教一下版主 我这个问题是用滑移网格模拟列车从隧道外100m进入隧道  时速时200km 上面图是t=1.22s时的 水平速度云图  整个interface区域内的速度都很大 而不仅仅是列车前后
请问怎么解决这个问题？
万分感谢啊！！！

mrtanpeng

这个是列车进入隧道的  速度云图  请求版主指导！

水若无痕

水若无痕 发表于 2011-12-16 11:41
第一个图是耦合算法求解结果。还没有完全收敛。

第二个是压力基求解结果，连续项quick，其他1阶格式。

第三个图是背压0.2mpa时 才出现激波、

jinyaohui

版主，我有个问题想请教下，您说根据气动理论，该模型pe2>pb，请问，这个您是怎么得到的，气动函数里好像得不出这个吧？还有就是，气流在出口附近的复杂波系不是由于基板造成的，您可以做个自由射流验证下。
最后，您说有两处温度不连续的地方，第一处，基板前温度不连续的原因，超音速遇到障碍物时，在板前会产生正激波，速度会急剧降低，同时温度会升高，而在正激波的上方，气流速度改变方向，沿板流动，在这个过程中，气流的速度没有很大的变化，因此温度也不会有明显变化的。
在第二处，我个人觉得，文献可能有点问题，按照常理来说，板和空气之间应该有个过渡的温度带，这个带可能很薄很薄，我做的时候，出现了这个过渡带，确实很薄。有不当之处请版主指出。

水若无痕

jinyaohui 发表于 2011-12-16 17:11
版主，我有个问题想请教下，您说根据气动理论，该模型pe2>pb，请问，这个您是怎么得到的，气动函数里好像得 ...

pe,pb
你随便找一本气动书关于拉瓦尔喷管激波就行了。
我说的不连续不是指激波温度不连续，而是隔板内外壁面温度不连续 这是绝对不可能的。
他的结果很可能是压力基下的非物理解。
你可以查查气动书。背压小于出口压力 出口要继续膨胀。
最后那个图 我把pb增加了，使得pe<pb
才出现激波。

jinyaohui

水若无痕 发表于 2011-12-16 17:18
pe,pb
你随便找一本气动书关于拉瓦尔喷管激波就行了。
我说的不连续不是指激波温度不连续，而是隔板内外 ...

您说的拉瓦尔喷管我也看了一些，主要是管后压力比决定了，是否产生激波或是膨胀波，我这里还有一个问题：我上传了一个我做的自由射流的cas文件，入口压力为2Mpa，总温600k，出口压力为一个大气压，我的问题是，如果我保持入口压力2MPa不变，而改变出口压力，比如将出口压力减小（比如50000pa或是几千pa），是不是就会产生，完全膨胀或不完全膨胀，即会出现pe=pb、pe>pb的情况？
我看气体动力学里面是这样将的，但我做的时候发现并没有出现膨胀波，不知道是什么原因，您看看我的cas文件，有没有问题，或者说是我理解的有问题？

bitren

出口附近也是有可能形成激波的，具体还要看喷管的扩张角，还有pe2>pb的比值，中度欠膨胀、高度欠膨胀射流的自由射流、限制射流、冲击射流的情况是不一样的！！可参考《火箭燃气射流动力学》张福祥编著，《发射气体动力学》，苗瑞生著！！还有本比较经典的书，《气体射流动力学》，赵承庆、姜毅编著！

coolwolf0100

见识了！

jinyaohui

bitren 发表于 2011-12-16 23:30
出口附近也是有可能形成激波的，具体还要看喷管的扩张角，还有pe2>pb的比值，中度欠膨胀、高度欠膨胀射流的 ...

恩， 你说的关于射流计算的我有点了解，对于一特定的喷管，喷嘴出口后是否产生斜激波、膨胀波是由喷管前后的压力比决定的。
但问题是，我在保证入口压力一定的情况下，一直降低喷管出口的压力进行模拟，但是不管出口压力减小到何程度，都没有出现膨胀波，不知道是什么原因，你用fluent吗？你看看我的cas文件吧，看看是否有问题。

水若无痕

jinyaohui 发表于 2011-12-17 10:29
恩， 你说的关于射流计算的我有点了解，对于一特定的喷管，喷嘴出口后是否产生斜激波、膨胀波是由喷管前 ...

出口压力降低的太多 就不能出现激波了。
我暂时不能下载东西。
稍后我把我的case传上去。

水若无痕

bitren 发表于 2011-12-16 23:30
出口附近也是有可能形成激波的，具体还要看喷管的扩张角，还有pe2>pb的比值，中度欠膨胀、高度欠膨胀射流的 ...

文献中的这个应该出现激波么？

dh06

文献呢？

zhifeng_yao

出手就是大手笔，牛！

水若无痕

dh06 发表于 2011-12-17 11:46
文献呢？

现在上传了。

jinyaohui

水若无痕 发表于 2011-12-17 10:46
出口压力降低的太多 就不能出现激波了。
我暂时不能下载东西。
稍后我把我的case传上去。 ...

版主，您把您的cas文件上传下吧

水若无痕

jinyaohui 发表于 2011-12-17 19:15
版主，您把您的cas文件上传下吧

上传了。

jinyaohui

水若无痕 发表于 2011-12-18 13:01
上传了。

版主，文件我看到了，您的出口压力好像设置的为0pa。
有个问题想请教下，我看到气动书上讲的：对已一个特定的喷管，喷管前后压力比只要合适，在喷管出口处就会出现斜激波、膨胀波等情况，但是为什么您喷管出口设置为0pa，依然没有出现膨胀波呢。这个问题也困扰我已久，我也做个，在入口压力保持2Mpa不变，然后不断的减小出口压力，都没有出现膨胀波。不知道为何？