CFD-FASTRAN是一款先进的计算流体动力学(CFD)软件,它能够模拟流体流动和热传递过程,广泛应用于航空航天、汽车、能源和化工等领域。本篇培训文档是CFD-FASTRAN的中文培训算例文档,旨在帮助新手用户入门,通过一系列的实例操作,加深对CFD-FASTRAN软件使用方法的理解。
文档的目录涵盖了几个关键案例,包括绕NACA-0012翼型的湍流流动模拟、化学反应-热化学非平衡算例、使用Chimera网格模拟绕三维圆柱的湍流流动、翼型俯仰的非定常模拟、油箱投掷的非定常模拟、导弹级间分离的非定常模拟、AGARD445.6机翼静气弹分析等。每个案例详细介绍了从设置模型到获取结果的完整步骤,并对一些关键技术和概念进行了说明。
在介绍湍流模型时,文档详细介绍了FASTRAN软件中的湍流模型种类,包括两方程模型、一方程模型和代数模型(零方程模型),其中DES和DDES模型作为脱体涡模拟和延迟脱体涡模拟,特别适用于模拟大分离湍流流动。
在边界条件设置方面,FASTRAN软件允许用户根据实际情况选择合适的边界条件,例如来流条件、出流条件、固壁条件等,这些边界条件对于计算的准确性和收敛性至关重要。
对于湍流模型的选择,文档提出了针对不同湍流类型(自由剪切湍流、附着边界层湍流、分离湍流)的建议。B-L模型对于自由剪切湍流有较好适用性;带壁面修正的K-Epsilon模型对于附着边界层湍流更适合;而K-Omega模型在处理分离湍流时表现更优。
在模拟湍流流动时,湍动能(k)和耗散率(ε)是两种关键参数,它们在湍流模型中扮演着核心角色。S-A模型的参数设置则相对简单,只需输入运动粘性系数。
文档还提到了空间格式、限制器和时间格式对于提高计算精度和稳定性的贡献,CFL数(Courant-Friedrichs-Lewy条件)作为时间步长与空间步长比例的指标,对于确保数值计算的稳定性至关重要。
在输出方面,FASTRAN软件可以输出气动力、压力分布、温度场等重要参数,帮助工程师分析流体流动特性。后处理部分允许用户以图形的方式直观展示模拟结果,进一步分析流场细节。
文档的结尾列出了几位负责不同CFD-FASTRAN版本培训的工程师的联系方式,方便用户在学习过程中进行咨询和交流。
CFD-FASTRAN中文培训算例文档是一份宝贵的资源,不仅提供了多个典型案例,还细致地讲解了湍流模型、边界条件、输出设置等关键知识点,对初学者来说,这是一本实用的入门指南。