超音喷管启动问题

lchy666

印象中超音喷管似乎存在启动问题：数值模拟时给定进口总压，如果出口静压低于临界压比的话，喷管扩张段可能达不到超音速，现实中中喷管工作也存在这种问题，那么出口段超音是怎么实现的？对这个问题不是很清楚，求助。。

lgdindon

lchy666 发表于 2015-11-19 14:06
如果超音给定的出口压力值无效，那初场就不能随意给了吧

是的，看来给初值也不能太任性，常规思路是用入口进行初始化。

webmaster

高于临界压比还是低于？

lchy666

webmaster 发表于 2015-11-17 19:11
高于临界压比还是低于？

高于临界压比，喉部就已经是亚音速了，出口任何情况下都是亚音速；因此我说的是出口静压低于临界压比的情况

lgdindon

你说的临界压力之下还有一个压力，即如果扩张段形成的正激波正好移到在喷管出口。再低于这个压力喷管出口就是超声速流，整个喷管内流动是等熵的。

周华

看你说的临界压比是哪个临界压比，如果是扩张段内流动恰好都是超音速的那个压比，则低于这个压比后扩张段内就都是超音速。

周华

超音速试验中建立流场的过程实际上是将风洞内原来的静止气体加速驱动到稳定的超音速流动的过程，数值模拟中则是从其初始流场（流速可以设置为超音速，也可以设置为亚音速）过渡到稳定流场的过程。目前所使用的理想状态往往是在不考虑粘性时的流场状态，而所谓“实际”状态则是考虑了粘性的状态。

周华

超音速试验中建立流场的过程实际上是将风洞内原来的静止气体加速驱动到稳定的超音速流动的过程，数值模拟中则是从其初始流场（流速可以设置为超音速，也可以设置为亚音速）过渡到稳定流场的过程。目前所使用的理想状态往往是在不考虑粘性时的流场状态，而所谓“实际”状态则是考虑了粘性的状态。

lchy666

lgdindon 发表于 2015-11-18 18:59
你说的临界压力之下还有一个压力，即如果扩张段形成的正激波正好移到在喷管出口。再低于这个压力喷管出口就 ...

这个问题我搞错了，进气道才存在启动问题，我想问的其实是初始条件和边界条件不同时，采用商业软件计算时，对拉瓦尔喷管计算有啥影响。假如初场扩张段是超音的，CFD理论出口不需给压力边条，进一步假设反压高于临界压比，那么最终收敛时，出口超音还是亚音？如果初场扩张段是亚音的，出口压力值和之前一样，那么显然收敛后整个拉瓦尔喷管都是亚音流动。（我这里说的临界压比是出口压力最高的那个）

lchy666

周华 发表于 2015-11-18 21:53
超音速试验中建立流场的过程实际上是将风洞内原来的静止气体加速驱动到稳定的超音速流动的过程，数值模拟中 ...

我把这个问题再缕清楚吧，其实就是商业软件模拟拉瓦尔喷管的几种流动状态时，初始条件和边界条件的选择和相互匹配问题。假如想模拟喷管出口超音（喷管内部没有正激波）的情况，给定出口背压低于正激波位于喷管出口时的临界压比，同时给定初场为亚音流动，那么采用fluent之类的商业软件计算时，收敛过程是不是由亚音逼近超音的过程，这其中出口边界条件是怎样处理的？；如果喷管扩张段初场就是超音的，是不是软件会自动忽略出口边条？感觉这种问题拿软件算一下就知道了，不过最近没时间。。看看大牛们是如何理解这个问题的

lchy666

周华 发表于 2015-11-18 21:53
超音速试验中建立流场的过程实际上是将风洞内原来的静止气体加速驱动到稳定的超音速流动的过程，数值模拟中 ...

初始流场好像不能任意给吧，如果商业软件计算中初场的优先级高于边界条件，比如扩张段初场超音时，会不会自动忽略出口边条。。看我9楼回复

lgdindon

初场给定具有随意性，只是影响收敛效果罢了。
fluent的压力出口边界可能是这样:出口亚音速的话给定的出口压力有效，超音速给定的出口压力值无效，根据情况可以切换

lchy666

lgdindon 发表于 2015-11-19 16:11
初场给定具有随意性，只是影响收敛效果罢了。
fluent的压力出口边界可能是这样:出口亚音速的话给定的出口 ...

如果超音给定的出口压力值无效，那初场就不能随意给了吧