2-D圆柱绕流计算

尤迈克（北京）流体工程技术有限公司NUMECA-BEIJINGFluidEngineeringCo.Ltd.二维圆柱绕流非定常计算1.内容本文档介绍如何使用NUMECAFINE/TURBO软件进行二维圆柱绕流非定常计算以及如何进行后处理。2.算例描述圆柱直径＝10mm工质：空气（不可压缩）Cp=1006J/kg.KPr=0.708µ=1.57e-5m2/s无穷远来流：Ps=101300PaTs=293KV=Vx=0.157m/sRe=100,LaminarFlowVx=0.157m/s3.软件网格生成：IGG™-4.9-1求解计算：FINE™-62-1图像处理：CFView™-4.2-14.计算网格及计算设定网格总数：结构化网格，30676CellsBLK1（绕圆柱）：145×65×2BLK2（圆柱后）：81×73×2计算设定工质(FluidModel)：Air(Incompressible)方程(FlowModel)：LaminarNavier-Stokes(Preconditioned)特征长度＝0.01m，特征速度＝0.157m/s特征密度=1.2kg/m3参考温度＝293K，参考压力＝101300Pa远场来流条件：Ps=101300Pa，Ts＝293K，Vx=0.157m/s，Vy＝0，Vz＝0固壁条件：绝热壁，计算力(ComputeForceandTorque)日期：2004年11月29日页码：1/3联系地址：北京市海淀区中关村南大街9号1306室,100081联系电话：[phone]传真:[phone]网址：电子邮箱：[e-mail]（信息部）;[e-mail]（技术部）尤迈克（北京）流体工程技术有限公司NUMECA-BEIJINGFluidEngineeringCo.Ltd.CFL＝3.0预处理系数β*=10，预处理参考速度＝0.157m/s多重网格层数：3初场条件：Ps=101300Pa,Ts=293K,Vx=0.157m/s,Vy=0,Vz=0,FlowDirection=None.非定常计算：物理时间步长：0.02s，物理时间步数：300，内循环迭代步数（虚时间步数50）其它参数设定：专家参数中，修改浮点型专家参数变量：IDCDP=1.00.00.0，IDCLP＝0.01.00.0，分别代表阻力沿X方向，升力沿Y方向在ConvergenceHistory页面中，添加Lift和Drag作为监控对象。对于此种固有的非定常流动，无需添加任何扰动，非常常求解过程中会自动建立起非定常的流动特性。计算过程：a.首先进行定常计算，得到收敛解；b.在原有的定常计算名上新建立一个计算，并设定FlowType为Unsteady，设定InitialSolution为FromFile，并以定常计算结果作为初场；c.物理时间步设为0.02s，物理时间步数：300，内循环步数50，存盘步数改为10或者更大，并选择存盘方式为OneOutputFile（仅输出一个文件），这样可以节省收敛前的存盘空间以及存盘时间；d.c步执行成功后，将初场文件改为c步中的存储结果，并将存盘步数改为1，物理时间步数改为40（对于本算例，约为两个周期），输出方式改为Intermediate+MultiPleFiles（对应FINE61版本，则应当将IMULOU改为1），这样计算将存储每一个物理时间步的结果。5.收敛性判据a.定常计算收敛量级达到或者升力阻力不再变化定常计算收敛史及计算结果(V分布)b.非定常计算残差、升力、阻力皆呈现周期性震荡。日期：2004年11月29日页码：2/3联系地址：北京市海淀区中关村南大街9号1306室,100081联系电话：[phone]传真:[phone]网址：电子邮箱：[e-mail]（信息部）;[e-mail]（技术部）尤迈克（北京）流体工程技术有限公司NUMECA-BEIJINGFluidEngineeringCo.Ltd.非定常计算收敛史及某时刻结果6.图形处理非定常计算停止后，按照以上计算设定，则求解器会自动存储一系列的计算文件，命名方式以开始存盘时的物理时间步数确定。可使用CFVIEW调入对应时间段的计算结果，并使用CFVIEW自由的电影录制模式进行动画录制。也可以将每一个物理时间步上的结果进行输出，之后通过第三方软件（如FLASH,GIFANIMATOR等）进行动画制作。本文件附件提供了一个用于自动图片输出的Script文件，用户可以使用CFVIEW进行调用。但之前首先需要对其中所要打开文件名的物理时间步范围UnsteadyTimeSteps(1105,1124)调整为用户自己计算对应的文件名及物理时间步范围，并替换该Script文件中的图片输出路径以及输出数目即可。7.本文档随带附件网格文件（必须用FINE62对应的IGG版本打开），计算设定文件IEC，以及可直接用于非定常结果续算的结果文件，以及不同表述方式的非定常流动显示动画文件。下载连接：日期：2004年11月29日页码：3/3联系地址：北京市海淀区中关村南大街9号1306室,100081联系电话：[phone]传真:[phone]网址：电子邮箱：[e-mail]（信息部）;[e-mail]（技术部）