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CAD 嵌入式 CFD 的确认方法(五)
本文上承CAD嵌入式CFD的确认方法(四)，若需全文观看，请点击相关链接
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6.基础确认：浮力驱动空腔流
此2D测试是经典的对流热传导。在此测试中，考虑方形空腔内的自由对流，具有不同温度值的等温侧壁，并且顶部和底部隔热（参见图19）。该空腔充满空气。
从约40个计算机软件的高精度预测中获取的基准解（Davis, 1983），而且与实验研究的半经验公式非常一致（Emery和Chu，1965）。
方形空腔的侧面尺寸L在0.0111...0.111 m范围内变化，以使空腔的瑞利（Rayleigh）数在103 - 106范围内变化。
考虑瑞利数范围的网格收敛性研究如图20所示。
图19：使用自然对流的闭合2D方形空腔。
图20：不同Ra的网格收敛性研究。
此图表明在网格自动生成级别(RRL )和每一参考L（方形空腔大小）单元数上的依赖比率Nu/Nubenchmark。此图确认在RRL = 8处达到网格收敛。在此RRL值处得到的数值结果显示如下。
图21显示在预测的最高RRL = 8处Ra = 106的特殊情况下动态适应于求解特性得到的网格。
图21：在Ra = 106、RRL = 8处适应于求解网格
下图显示在热力学（参见图22）和流体力学（参见图23、24）领域、对于所有考虑的瑞利数，SOLID WORK S Flow Simulation的预测和基准解（Davis, 1983）都非常一致。
图22：平均努塞尔数和 瑞利数
图23：最大无量纲速度部件与 瑞利数
图24：最大速度位置的无量纲坐标和瑞利数
7.基础确认：RAE 2822机翼上的流动
在此例中，SOLID WORK S Flow Simulation对RAE 2822机翼附近的2D气流进行预测。机翼几何体如图25所示。
图25：RAE 2822机翼
机翼弦长为1.0米。计算域大小为30.24米。计算网格有350 200单元，在机翼附近的单元更加精细。网格单元的总数约为70000。
考虑五种测例。表1中显示了每一个测例的流动条件（Cook et al.，1979）。
表1：预测RAE 2822机翼上流动的流动条件。
图26：测例5机翼周围的马赫数平面图解
在此测例下，接近中弦位置处的上表面可见到强烈的冲击，这会导致边界层下游变厚。对于测例5，SOLIDWORKS Flow Simulation预测的表面压力系数分布与实验数据(Cook et al.,1979)对比如图27所示。在显示的测例中（图27）可以看到，无论是总体分布还是冲击位置，SOLIDWORKS Flow Simulation计算结果和实验结果的一致性都令人满意。
图27：对于测例5，计算的和测量的曲面压力系数对比。
对于整体空气动力学系数CL和CD，计算数据和实验数据也非常一致。预测值为CL =0.807和CD =0.0192，它们的相对预测误差分别为0.61%和9.5%。
遗憾的是，由于缺少专门用于辐射模型确认的测试空间描述，实体内的热量传导、非牛顿流体的流动、压缩模型、真实气体等超出了本白皮书的限制。
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