否  

是  

图23PISO算法的实施过程  

4.2.2FLUENT软件简介  

FLUENT是目前处于世界领先地位的商业CFD软件包之一，在流体建模中被广泛采用，最初由FLUENTInc.于1983年开始发行。2006年2月ANSYSInc.收购FLUENTInc.后成为全球最大的CAE软件公司。FLUENT是一个用于模拟和分析复杂几何区域内的流体流动与传热现象的专用软件，它提供了灵活的网格特性，可以支持多种网格。用户可以自由选择使用非结构化或者结构化网格来划分复杂的集合区域，针对三文问题支持四面体、优尔面体、棱锥、多面体网格，同时支持混合网格。用户也可以利用FLUENT提供的网格自适应特性在求解过程中根据所获得的计算结果来优化网格。FLUENT以用户界面友好而著称，所以对于初学者来说，很容易上手。FLUENT的软件设计基于CFD软件群的思想，从用户需求角度出发，针对各种复杂流动的物理现象，采用不同的离散格式和数值方法，在特定领域内使计算速度和稳定性等方面达到最佳组合，从而高效地解决各个领域的复杂流动计算问题。  

FLUENT的功能与特点介绍如下。  

（1）完全非结构化网格。FLUENT软件采用基于非结构化网格的有限体积法，而且具有基于网格节点和网格单位的梯度算法，网格类型较多。  

（2）定常/非定常流动模拟。可以模拟定常与非定常流动。且新增快速非定常模拟功能。  

（3）先进的动/变形网格技术。主要解决边界运动问题，用户只需指定初始网格和运动壁面的边界条件，余下的网格变化完全由解算器自动生成。网格变形方式有三种：弹簧压缩式、动态铺层式及局部网格重划式，其局部网格重划式是FLUENT所独有的，且用途广泛，可用于非结构网格、变形较大问题以及物体运动规律先不知道而完全由流动所产生的力所决定的问题。FLUENT解算器包括NEKTON、FIDAP、POLYFLOW、ICEPAK及MIXSIM。  

（4）多网格支持功能。FLUENT具有强大的网格支持功能，支持界面不连续的网格、混合网格、动/变形网格以及滑移网格等。需要强调的是，FLUENT还拥有多种基于解的网格自适应、动态自适应技术以及动网格与网格动态自适应相结合的技术。  

（5）多种数值算法。FLUENT采用有限体积法，提供了非耦合隐式算法、耦合显示算法、耦合隐式算法3种数值算法，是目前商用软件里最多的[15]。  

通过，上面的讲述，了解了计算流体力学的基础理论、基础方程及FLUENT软件所涉及到的数值计算方法，包括区域的离散、迭代求解方法等。了解了计算流体力学的求解思路，掌握了CFD计算方法及FLUENT原理，为后面在FLUENT里进行仿真操作打下基础。  

课题中，将会采用PISO算法，来进行数值算法，获得亚音速枪弹弹头绕流气动力的特性数据，用来分析弹形对空气阻力的影响等问题。  

4.2.3仿真数据及分析  

针对亚音速枪弹气动外形运动条件，可以将采用模型里的SST模式。而且，检测完网格以后，需要修改单位将m改为mm，来符合三文模型的尺寸。由于此课题的要求，我们可以将流体采用理想气体来处理和分析，对实验结果的定性分析不会有影响。由于是采用理想气体，所以需要开启能量方程，设置安全的能量参数，以保证FLUENT计算的过程不会因此而出错。将操作环境下的气压统一设置为一个标准大气压（101325Pa）。由于上述之前的几种方案下的几何尺寸可以知道弹头最大的横截面积都是0.00005m2，弹长为0.0268m。流体运动的马赫数为0.8，定常流动，所以瞬态记录就可以了。