超音速射流冲击激波问题

zhangjiajie789

用Fluent算一个超音速射流冲击问题，想请教下关于激波的问题，对此比较外行，往大侠指点。
射流出口我采用的是压力入口边界，假设为完全膨胀，因此射流内部无激波与膨胀波（不知这样表述正确否）。下图1是我得到的密度场图，图2是静压场，问大侠两个问题：
1.图1中我标出的位置可不可以认为是一个激波和膨胀波呢，因为我看到密度的减小与增大，但变化不是很剧烈？
2.图1中左侧为冲击中心放大图，我可不可以认为Ma数为1就是激波面或者膨胀波的面呢？

通流

从原理上讲，超音速射流在转弯时会产生激波和膨胀玻。但在你的算例中，似乎很不明显。我想你的网格密度大概是不够。一般的有限体积格式，激波厚度大概有3-5个网格。你可以把网格也叠加到你的流场图上去，看看网格是不是够密。如果确实是网格密度的问题，那么此时最容易的措施就是使用自动加密功能（如果你是用的是商业软件的话）。

zhangjiajie789

非常感谢版主指点！
我这个是用Fluent算得三维的算例，流场图取得是个截面。因为采用的是k-e模型与壁面函数模型因此壁面网格为符合Y+值的规定没有特别细。另外，我把网格加密过一倍对比过，计算结果没区别，所以我觉得应该不是网格太粗的原因。
再请教下您，我这样理解您看对不：
①理论上讲撞击壁面后应该会形成比较明显的激波和膨胀波，也就是场图（无论密度差、压力场）都会出现比较明显的梯度变化，这样理解对不？
②我当前算的结果图中的两个区域可以视为激波与膨胀波，只是他们不是很明显，可以这样说吗？
③如果我可以认为他们是比较弱的激波和膨胀波，那么我的波面是如何在场图里定义？或者说因为太弱了所以根本就看不到明显的波面？
希望您能再给指点下！谢谢！

通流

我也认为流场中应该有明显的激波，除非Re很低。
不明显，激波弱，所以看不清。这是典型的捣糨糊（或者和谐）的说法，在科学研究中要不得。
所以，要说明问题，你应该把激波计算出来。

周华

来流马赫数1.8已经不是弱激波了，所以还是分辨率太低，看不出激波的结构。合理的结果应该是壁面上有反射激波，同时射流边界上也应该有激波或膨胀波的反射结构。

zhangjiajie789

感谢版主指点！我这个是用基于压力的求解器算得，是不是应该用基于密度会好些呢，和这是不是有关系？

周华

试试就知道了。

zhangjiajie789

好的！谢谢指点，我再试试

zhangjiajie789

版主您好，您看下这个结果是不是相对于之前的好些呢

[ 本帖最后由 zhangjiajie789 于 2014-8-6 16:16 编辑 ]

zhangjiajie789

您好，我重算了下，您看这个是不是相对之前的好些（图在楼上）

通流

关键是你觉得怎么样。你不是想看到激波吗？你看到了吗？

还有，我提过“你可以把网格也叠加到你的流场图上去，看看网格是不是够密。” 看起来你并不愿意那样做。

周华

后边这次的结果比前边的好，关键是你自己要能看懂。

uesoft

我看不懂这些，只是感觉这个cfd真漂亮比实验强太多。

通流

你还知道自己不懂。楼主第二次计算也不说明到底改了什么，就问结果如何。

zhangjiajie789

恩，好，谢谢版主指点，我再优化网格试试！
请教下是不是密度求解不太适合激波的捕捉呢？
我看的《指导》说是压力求解器也可以用。那如果密度求解更好捕捉激波的话，他相对压力求解有什么缺点呢？

[ 本帖最后由 zhangjiajie789 于 2014-8-8 09:51 编辑 ]