Fluent模拟水下燃气射流(类似于水下爆炸),水中出现前导激波,如何设置出口边界条件?



  • 各位CFDer们,起个小早提个问题。:duang:
    一句话描述:利用fluent进行水下燃气射流模拟时,气、水均采用可压模型的话,在有前导激波存在的情况下,如何设定出口边界条件,使得前导激波的压强和出口边界相匹配?
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    详细描述:计算模型如图所示,全域分块划分结构化网格。采用压力基求解,因为密度基不支持多相流模型,所以密度基下的自由边界条件和非反射边界条件(咱也不懂,咱也不敢问)就不能用了。
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    EF入口处利用profile文件给定高温高压高速燃气喷射(pressure-inlet),选取vof模型,爆轰燃气采用ideal-gas,液体水采用compressible-liquid,不考虑表面张力和重力,湍流模型选取标准k-e。入口参数如下:红色是管口马赫数曲线,下x坐标轴从左到右;黑色是管口静压曲线,上x坐标轴从右到左。
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    AB、BC、CD处为压力出口边界条件(pressure-outlet),指定静压为101325Pa,其余参数默认。
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    当考虑了水的可压缩性之后,出口的高压燃气撞击气水接触面,会在水中形成一道前导激波,如下图所示。以下均为压力云图
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    当这道前导激波到达边界处时,由于边界上指定静压为101325Pa,前导激波的压力和边界处指定的压力不匹配,压力骤降会形成膨胀波回传,然后整个计算域的压力场就乱!掉!了!
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    求教如何设置这种情况下的出口边界条件。:zoule:
    我18年9月份入学(C)研(F)究(D)生(keng),这个是我毕业设计的题目。但是毕业设计的时候设置的水是不可压缩模型,这样子会导致水中的声速无穷大,球形压力波瞬间传遍全场,不会出现前导激波,边界处就不会出问题。:zoule:
    大家看这个图上的时间是19年1月份,我当时想着把水设成可压模型,算出来前导激波了很开心,但是下一秒到了边界就崩了,很难过。:zoule:
    后来开学了就跟着课题组山南海北地跑项目试验,最近想着把这个问题捡起来处理处理。谢谢大家了:ok3:

    我是山间惟一的行李,除了走动、铭记,没有一样幸福可以带走:shangxue:



  • 一楼第一行给李东岳老师:xinxin:
    由于李东岳老师的论坛插件和论坛币功能还在做,我就开个感谢帖。
    回复本帖问题者,表示感谢!(鞠躬90°):xiexie:
    对本帖问题提出有用建议的,表示非常非常感谢!!(鞠躬180°):xiexie: :xiexie: 来南京玩请吃学校食堂,坐标南京孝陵卫200号,南京食堂吃起来还行大学:baobao:
    对本问题给出突破性解决方案的老哥er,表示非常非常非常感谢!!!(鞠躬360°)的同时,可以赠送一本CFD相关书籍(几千一本的国外CFD书除外…),或者赠送一本南京诗人的签名诗集,或者你有空来南京我请你吃饭(对这种大神级人物要套关系抱大腿!):chigua2:
    总之,谢谢李东岳老师!谢谢大家!:chouchou:



  • 本问题相关帖子
    http://www.cfd-china.com/topic/2424/关于空气自由射流模拟边界条件设置的问题
    对于帖子中 @小旗子annie 同志给出选取non-reflecting的建议,我试着算了。但是算一会就出错,压力还没传到边界上就提示边界处的turbulence参数发散了。:xiezuoye:



  • 我觉得应该用non-reflecting的边界条件,具体Fluent那面怎么做我也不太清楚 :zoule:



  • 活捉小师弟一枚,师弟,你解决了也来解答下,封个楼。



  • @甘九_Akrasia 小校友你的问题解决了吗?个人感觉计算域不够大,另外我没看到你的湍流模型,一般带喷管的射流我用瞬态计算



  • @小旗子annie 解决了解决了,下载了个2019R1,然后在压力出口选项面板上勾选Non-Reflecting就好了。



  • @小旗子annie 计算域确实不够大,我自己的电脑配置不太强,为了计算速度计算域取得比较小。湍流模型是RNG k-e两方程模型,也是瞬态计算。一开始调不好是因为vof主次相设置没处理好,后来画时间啃了啃fluent的help文档,终于弄懂了...(然而现在好像又都忘了...:zoule:
    现在数值计算是可以完整计算下去了,就在忙实验。等实验结果出来,如果两个能对的上,发现什么有意思的事情,希望可以整篇文章:jingya:



  • 现在数值计算是可以完整计算下去了,

    分享一下结果啊,看看你酷炫的结果,这个是2D还是3D算例?