CFX的流场精确数值模拟教程
CFX流场分析_域设置_多相设置教程
CFX流场分析_域设置_多相设置教程草泥马的就没有⼈翻译ANSYS CFX 13.0 的多相流的具体设置⽅法么？让我⼿动翻译咩安世亚太的⼈都吃咩的？好吧，吐槽结束，我边翻译边学习吧。
对各位和⾃⼰有⽤的话，也不算⽩忙活。
1、第⼀个选项卡——basic settings基础设置来⼀张设置的总图。
两项流的设置在域设置⾥⾯。
创建完固体材料后，直接进域创建窗⼝。
-------------Morphology（形态）对话框Continuous fluid——连续流体Dispersed fluid——分散液Dispersed solid——分散固体Particle transport fluid——粒⼦运输液体Particle transport solid——粒⼦运输固体Poly dispersed fluid——波粒分散流体Droplets (phase change)——液滴(相变)===========我做的是沙⼦和⽔的仿真，所以⽤分散固体颗粒就⾏。
=================Mean diameter——平均直径！==========Minimum volume fraction——最⼩体积分数我这⾥没有，就不设置了。
==========Maximum packing——最⼤粒度。
应该是这麽翻译的。
==========Restitution coefficient——恢复系数这个不知道咋设置，就不设置了。
==========================⾄此，基础设置已经完成了。
——话说粒⼦浓度是在后⾯设置的么？2、第⼆个选项卡——fluid models流体模型Fluid models——流体模型选项卡Multiphase》homogeneous model——多相》均质模型》⾃由表⾯模型------------Heat transfer》homogeneous model——传热》均质模型-------------Turbulence》homogeneous model——湍流》均质模型--------------Combustion——燃烧--------------Thermal radiation——热辐射==========================================3、第三个选项卡——fluid specific models流体特定模型Fluid specific models——流体特定模型Kinetic theory——动⼒学理论Solid pressure model——固体压⼒模型Elastic modulus——弹性模量GidaspowSolid bulk viscosity——固体体积粘性Solid shear viscosity——固体剪切粘度====================================4、第四个选项卡——fluid pair models流体对模型Fluid pair——流体对Interphase transfer——相间转移Mass transfer——传质=============5、第五个选项卡——initialization初始化==========================边界条件中的翻译边界细节选项卡Mass and momentum——质量和动量Wall roughness——壁粗糙度==============出⼝边界选项卡Flow regime——液态——subsonic亚⾳速Mass and momentum——质量和动量Flow direction——流⽅向Turbulence——湍流===============混合⽐例Fluid valuesVolume fraction——体积分数这个不会设置啊不设置的时候会出现下⾯的错误警告。
基于CFD的离心泵内部流场数值模拟
基于CFD的离心泵内部流场数值模拟作者：郑玉彬张旭明来源：《科技创新与应用》2014年第21期摘要：为研究CFD技术在离心泵内部流场分析方面的应用，通过三维软件Pro/E对核主泵内部流道进行三维造型，基于雷诺时均N-S方程和k-ε湍流模型两方程及SIMPLEC算法，应用计算流体力学软件CFX对泵进行了定常数值模拟和分析。
结果表明：由于蜗壳的扩压作用，在0.6Q～1.3Q泵的内部压力变化梯度明显，从叶轮进口向蜗壳出口方向，压力逐渐增加。
在0.9Q～1.1Q工况，泵内的压力变化更加均匀，这表明在设计点附近，泵的流动更加稳定。
而在1.2Q和1.3Q工况，在第八断面附近，出现高压流体和低压流体交汇，流场分布不均匀，这表明泵在大流量区域流动不稳定。
应用CFD技术能很好的分析离心泵的内部流场。
关键词：CFD；离心泵；数值模拟随着工业和城市化的进一步发展，我国面临着水污染严重，污水治理起步晚、基础差、要求高的形势，因此开发高效节能的排污泵能够降低能耗，达到节能的效果，可以为国家带来巨大的经济效益[1]。
施卫东[2]为实现低比转速潜水排污泵高扬程、高效率、无过载性能的统一，对WQS150-48-37型低比转速潜水排污泵采用不同设计方法，经优化得出3种方案，应用Pro/E软件建模，结合Fluent软件对3种方案进行了多工况内部流场分析和性能预测，并与外特性试验结果对比。
丛小青[3]针对低比速排污泵轴功率曲线随流量增大而增大这一特点，从理论上推导了排污泵产生无过载轴功率的条件，分析了主要几何参数对扬程曲线斜率的影响，给出了无过载排污泵水力设计中主要几何参数的选择原则和范围，同时通过设计实例，阐述了无过载排污泵的设计方法。
刘厚林[4]通过对双流道泵叶轮和蜗壳里的水力损失、容积损失、机械损失的分析，提出了双流道泵扬程曲线、效率曲线的性能预测方法，分别给出了双流道泵叶轮和蜗壳内各种摩擦损失、扩散损失，及主要局部损失的计算方法。
基于CFX的涡轮叶片流场及温度场的数值模拟
ｔ ｕｒ ｂｉ ｎｅ ｂｌ ａ ｄｅ ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ＣＦＸ Ｃ Ａ ０ Ｈｕ ｉ － ｌ ｉ ｎ ｇ，ＯＵ ｉｎ ｆ － ｐｉ ｎ ｇ
（ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆａ ｅ ｒ ｏ ｎ ａ ｕ ｔ ｗ ｄ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｃ Ａ Ｕ Ｃ ， Ｔ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ３ ０ ０ ３ ０ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ． Ｔ ｈ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｎ ｕ ｍｅ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ｒ ｅ ｓ ｕ ｈ ｓ ｉ ｓ ｃ ｌ ｏ ｓ ｅ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ａ ｃ ｔ ｕ ａ ｌ ｓ ｉ ｔ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ． Ｉ ｔ ｉ ｓ ｖ ｅ ｒ ｙ ｕ ｓ ｅ ｆ ｕ ｌ ｔ ｏ ｕ ｓ ｅ ｍｕ ｈ ｉ － ｐ ｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ｓ
计算 机软件进行数值模 拟成为进行科学研究 的重要
手段 之 一 。
发 的第一个 通 过 Ｉ Ｓ Ｏ ９ ０ ０ １ 质 量认 证 的商业 软件 。其前 处理 Ｉ Ｃ Ｅ Ｍ Ｃ Ｆ Ｄ模块 在 生成 网格 时 ， 可对 边界层 网格 、
剧 烈 变 化 的流 场 区域 进 行加 密 处理 ， 极 大地 提 高 了数
ｅ ｉｃ ｆ ｉ ｅ ｎｃ ｙ ｏ ｆ ｔ ｕ ｒ ｂｉ ｎｅ ． Ｔｈｅ ｌｏ ｆ ｗ ｉｅ ｆ ｌ ｄ ａ ｎ ｄ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｉｅ ｆ ｌ ｄ ｏ ｆ ｔ ｕ ｒ ｂｉ ｎｅ ｂ ｌ ａ ｄ ｅ ａ ｒ ｅ ｓ ｔ ｕ ｄｉ ｅ ｄ ｔ ｈｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ３－Ｄ ｎ ｕｍｅ ｎｃ Ｍ ｓ ｉ －
ANSYS CFX 19.0从入门到精通
ANSYS CFX 19.0从入门到精通简介ANSYS CFX是一个流体力学分析软件，被广泛应用于各个领域，包括航空航天、汽车工程、能源行业等。
本文将从入门到精通介绍ANSYS CFX 19.0的基本概念、操作流程和高级功能。
目录1.安装和配置2.基本概念–流动模拟–网格生成3.操作流程–导入几何模型–网格划分和质量控制–设置物理模型和边界条件–求解和后处理4.高级功能–多相流模拟–燃烧模拟–高级后处理技术5.常见问题解答6.参考资料1. 安装和配置在开始学习ANSYS CFX之前，首先需要将软件安装到计算机上，并进行必要的配置。
以下是安装和配置的步骤：1.下载ANSYS CFX 19.0安装文件并运行安装程序。
根据提示完成安装过程。
2.配置许可证文件。
许可证文件是使用ANSYS CFX所必需的，可以通过ANSYS官方网站申请。
3.配置环境变量。
将ANSYS CFX的安装目录添加到系统环境变量中，以便可以在命令行中直接访问ANSYS CFX。
2. 基本概念在学习和使用ANSYS CFX之前，有几个基本概念需要了解。
2.1 流动模拟流动模拟是ANSYS CFX的核心功能之一。
它可以模拟流体在不同物理条件下的行为，包括速度场、压力场等。
流动模拟需要定义几何模型、物理模型和边界条件。
2.2 网格生成网格是流动模拟中重要的一部分，它将计算域划分为离散的小单元。
有效的网格划分可以减少计算误差并提高计算效率。
ANSYS CFX提供了多种网格生成工具，包括自动网格划分和手动网格划分。
3. 操作流程学习ANSYS CFX的操作流程可以让你更好地使用该软件进行流动模拟。
以下是ANSYS CFX的基本操作流程：3.1 导入几何模型首先需要导入几何模型，可以使用ANSYS DesignModeler 等工具创建几何模型，并将其导入到ANSYS CFX中。
导入几何模型后，可以对其进行进一步编辑和优化。
3.2 网格划分和质量控制在进行流动模拟之前，需要对计算域进行网格划分。
cfx数值模拟教程kobesu
基于CFX的离心泵内部流场数值模拟基于CFX的离心泵内部流场数值模拟随着计算流体力学和计算机技术的快速发展，泵内部的流动特征成为热点研究方向，目前应用CFX 软件的科研人员还较少，所以将CFX使用的基本过程加以整理供初学者参考。
如有不对之处敬请指教。
一、CFX数值计算的完整流程二、基于ICEM CFD的离心泵网格划分导入几何模型修整模型创建实体创建PRAT设置全局参数划分网格检查网格质量并光顺网格导出网格－选择求解器导出网格三、CFX-Pre 设置过程基本步骤新建文件导入网格定义模拟类型创建计算域指定边界条件建立交界面定义求解控制定义输出控制写求解器输入文件定义运行计算过程四、CFX-Post后处理计算泵的扬程和效率云图矢量图流线图导入几何模型在ICEM CFD软件界面内，单击File→Imort Geometry→STEP/IGES（一般将离心泵装配文件保存成STEP格式），将离心泵造型导入ICEM，如图3所示。
图3 导入几何模型界面修整模型单击Geometry→Repair Geometry→Build Topology，设置Tolerence，然后单击Apply，如图4所示。
拓扑分析后生成的曲线颜色指示邻近表面的关系：green = 自由边，yellow = 单边，red = 双边，blue =多边，线条颜色显示的开/关Model tree →Geometry → Curves → Color by count，Red curves 表示面之间的间隙在容差之内, 这是需要的物理模型，Yellow edges 通常是一些需要修补的几何。
图4 修整模型界面2-3 创建实体单击Geometry→Creade Body，详细过程如图5所示。
图5 创建实体界面创建PRAT创建PART，是为了设置边界时使用，在模型树中，右键点击Part，在出现菜单中选择Create Part。
以此创建各个部件的part，如图6所示。
ANSYS-CFX前处理数值计算及实例
ANSYS-CFX前处理数值计算及实例第5章CFX前处理数值计算及实例本章通过实例详细介绍了CFX进⾏泵⽔⼒部分数值计算的⽅法。
注意包括⽹格⽂件的导⼊⽅法、流模型的选择、计算域的定义、边界条件的设定、交界⾯的设定等CFX前处理的设置⽅法。
并通过实例讲解设定过程。
5.1 ⽹格⽂件的导⼊：1）打开CFX软件。
在【ANSYS19.2】程序⾥选择【CFX19.2】并单击。
2）打开CFX前处理CFX-Pre 19.2，如图5.1-01所⽰，单击【CFX-Pre 19.2】。
图 5.1-013）在菜单栏中选择【File】→【New Case】→【General】，单击【OK】。
4）单击【File】→【Import】→【Mesh...】或者直接单击⼯具箱中图标。
在打开的导⼊⽹格对话框中，选择之前设置好的⽹格⽂件（主要包括IMP.cfx5、INLET.cfx5、OUTLET.cfx5、VOL.cfx5等四个⽂件），注意“Mesh Units”⾥选择“mm”，单击【Open】，将⽂件导⼊，如图5.1-02所⽰。
图 5.1-025.2 定义计算类型：这⾥需要定义计算类型是定常计算还是⾮定常计算。
双击左侧模型树上【Analysis Type】选项进⼊属性编辑，如图5.2-01所⽰。
如果是定常计算，将【Basic Settings】选择为【Steady State】，单击【OK】按钮，完成计算类型的定义。
注意实例选择定常计算类型。
图 5.2-015.3 定义计算域：⾸先需要对各个⽹格⽂件进⾏定义。
直接单击⼯具条上的，弹出对话框，并将对话框进⾏命名，如图5.3-01所⽰。
这⾥需要定义的有叶轮IMPELLER、进⼝⽔段INLET、出⼝⽔段OUTLET、蜗壳VOLUTE。
其中叶轮域为旋转域，其他为静⽌域定义⽅式⼀致。
图 5.3-011）定义叶轮计算域：单击⼯具条上的，在对话框⾥命名为IMPELLER，单击【OK】按钮，左侧控制树弹出选项卡，如图5.3-02所⽰。
ANSYS CFX对流传热数值模拟基础应用2010
1.光盘运行环境：
此光盘在ANSYS 12.0环境下运行
2.光盘内容：
文件夹CFXexample0中，包括
编号
文件名
文件说明
1
example0.prt
UG几何模型文件
2
example0.x_t
UG导出的Parasolid格式的几何模型文件
3
example0.prj
ICEM项目的主文件
4
example0.tin
Ogrid功能说明，长方体几何和网格文件
6
example311.*
Ogrid功能说明，圆柱几何和网格文件
7
hex.uns
ICEM项目非结构化六面体网格临时文件
CFX动画算例
共22个，其中第5个有2个分例0051和0052，第9个有3个分例0091、0092和0093，第11个有2个分例00111和00112，第14个有3个分例0141、0142和0143，第22个有2个分例0221和0222。
8
CFXexample0.cfx
CFX－Pre的case文件，保存了网格和设置参数
9
CFXexample0.def
CFX－Pre导出的问题定义（define）文件
10
CFXexample0_001.out
CFXexample0_001.res
CFX求解结果文件
11
CFXexample0_001.cst
CFX后处理状态文件
12
CFXexample0_001.can
CFX后处理动画状态文件
13
CFXexample0_001.wmv
CFX后处理动画文件
14
example0.prism_params
CFX进行流场仿真的基本步骤
CFX进行流场仿真的基本步骤CFX 进行流场仿真的基本步骤：一、前处理建立过程1、创建新题目File->New simulation->General2、导入网格（Import Mesh）File->Import mesh->wholecell2.cdb(选择ansys文件类型)3、定义模拟类型（Simulation Type）Simulation Type：steady state 点击OK4、创建计算域（Domain）●计算区域定义内部方程和希望求解的网格区域可以是流体或固体由一个或多个3D子域构成Material Selection 选择材料>可以定义多组份流>列出追踪粒子(如果可以)Defines Domain Models 定义区域模型>Reference Pressure 参考压力>Buoyant / Non Buoyant 浮力/ 无浮力（重力）>Domain motion: Stationary / Rotating 区域运动: 静止/ 旋转Defines Fluid/Solid Models 定义求解的流体/固体模型(内部方程和变量) >Heat Transfer 传热(流/固)>Turbulence Model 湍流模型(流)>Turbulent Wall Functions 湍流壁面函数(流)>Reaction or Combustion Model 燃烧或化学反应模型(流/固) >Thermal Radiation Model 热辐射模型(流/固)General options :Fuild models :Initialisation:5、指定边界条件（Boundary Condition）●5种常用的边界类型INLET: 只能流入区域OUTLET: 只能流出区域OPENING: 可以流入或流出区域WALL: 没有流动, 法向流速为0SYMMETRY: 镜像●Interfaces 交界面(GGI, Frame Change, Periodicity) 属于边界条件, 但在给定的区域外定义(下一节)6、给出初始条件（Initial Conditions）7、定义求解控制（Solver Control）●通过使用求解参数控制CFX-5 求解器求解过程, 需要设定的求解控制项Convergence Control （收敛控制）>maximum number of iterations （最大迭代步数）>timescale selection （步长）Advection Scheme （方程精度阶数相关）Convergence criteria （收敛标准）>MAX or RMS residual （残差）>conservation target （收敛目标）8、定义输出数据（Output File & Monitor Points）9、写入定义文件（.def File）并求解●Write Solver File 面板允许你指定输出的File name（文件名）选择将要执行的操作>Start the Solver Manager -启动Solver Manager>Start the Solver in batch -批处理求解>Write the .def file only -只输出.def 文件>Open the .def file in CFX-Post -在CFX-Post中打开.def 文件。
基于 CFX 的典型差压式流量计流场数值模拟研究
［ １ ］ Ｇ Ｂ 厂 ｒ ２ ６ ２ ４ ． １ — ２ ０ ０ ６用 安 装 在 圆 形 截 面 管 道 中 的差 装 置
趔
测量满管流体流量， 第 １ 部分： 一 般 原 理 和要 求 ｆ Ｓ １ ． ［ ２ ］ 孙淮 清， 王 建 中． 流 量 测 量 节 流 装 置 设 计 手册 ｌ Ｍ１ ． 北京 ： 化
学工业出版社， ２ ０ ０ ５ ． ［ ３ ］ 程耕， 程平， 李受人． 节 流 管 孔 流 动 参 数 与 雷诺 数 关 系 的 数
值研究【 Ｊ １ ． 计算机工程与设计， ２ ０ ０ ５ ， ２ ６ （ ３ ） ： ５ ７ ５ — ５ ７ ６ ， ６ ０ ７ ．
１ ０ Ｉ ． ２ ． ０ ２ ． ， ｊ． Ｕ ３ ４． ０ ４ ． ０
计
量
０
５
加 ＂ ０ ５ Ｏ
５ ０
ｍ ５
Ｏ ５ ０
： Ｏ
着雷诺 数 的增 大逐 渐增 大并 趋近 于某一 定值 ：流 出
系数 的增 大 ， 会 使得 锥 体前后 压差 有稍 许 的降低 。 ３ ） 通 过 数值 模 拟 的定 量 分 析 — Ｃ Ｆ Ｘ的典 型 差压 式 流量 计 数值 模拟 ， 可 清 晰直观 的得 到 内部 流场分 布 。 数值 模 拟 的 流 出系数 值 与基 于理 论公 式计 算值 吻合 度 高 。说 明 基于 Ｃ Ｆ Ｘ的数 值模 拟可 信度 较高 。
计算 精度 ；在气 固两 相流 的缩 径管段 冲蚀 模拟 中可
以发现 管 段 的最 大 冲蚀 区域 不是 在 缩 径孑 Ｌ 板上 ． 而
是在 其下 游 管段 的某 一管 内壁 顶部 。
参考文献 ：
测 量 管段 流 速 ／ （ ｍ・ Ｓ １
CFX_数值模拟简介_Xili
CFD数值模拟
CFD简介
数值模拟简介
CFD软件介绍 CFX技术路线
深刻地理解问题产生机理，指 导实验，节省所需人力、物力 和时间，并有助于整理实验结 果、总结规律。
CFD数值模拟
CFD简介 数值模拟简介 CFD软件介绍 CFX技术路线 网格技术
网格的合理设计和高质量网格生成时CFD计算的前提条件，是影响CFD计算结果的最主要 的决定性因素之一，是CFD工作中人工工作量最大的部分，也是制约CFD工作效率的 瓶颈问题之一。 网格生成要占整个CFD计算任务全部人力时间的70%～80%。 网格分为：结构化网格和非结构网格 结构网格 ：网格点之间邻接有序、规则、单元是二维的四边形，三维的六面体 优点：计算效率高、稳定性好、精度高、对计算机内存硬件资源要求低，同样的结 构比非结构网格数量少。 缺点： 网格结构性、有序性限制了对其复杂几何构型的适应能力，其网格生成较 困难，其人工的工作量比非结构网格要多。一般采用网格分区技术克服几何适应能 力差缺陷。 非结构网格：网格点之间邻接无序、不规则，单元有二维的三角形、四边形，三维 的四面体、三棱柱和金字塔等多种形状。 优点：几何适应能力强、其人工工作量少，容易控制网格的大小和节点的密度，无 需分块分区，减少了因子域间信息传递丧失精度。 缺点：单元寻址时间长、网格的数量相对较大，网格计算的工作量大，内存需求量 大，非结构网格的随机方向性不易捕捉正确的流动结构，这导致计算精度降低和稳 定性下降。 混合网格： 结合结构网格和非结构网格。 ICEM 混合网格生成。
CFX数值模拟
CFD简介
数值模拟简介
CFX软件介绍 CFX技术路线
几何造型
DesignModeler
CAD软件
网格划分
CFX-Mesh
医学课件离心泵CFX流场分析教程
WS5-3
Workshop Supplement
April 28, 2009 Inventory #002599
WS5: Cavitating Centrifugal Pump
Setting up the Fluid Domain
1. Double-click on Default Domain 2. Under Fluid and Particle Definitions, delete
– Click OK
6. Back in the Material panel, select Water Vapour at 25 C
– Click OK
ANSYS, Inc. Proprietary © 2009 ANSYS, Inc. All rights reserved.
WS5-4
Workshop Supplement
Fluid 1 and then create a new Fluid named Water Liquid 3. Set Material to Water 4. Create another new Fluid named Water Vapour 5. Next to the Material drop-down list, click the “…” icon, then the Import Library Data icon (on the right of the form), and select Water Vapour at 25 C under the Water Data object
Workbench
Workshop Supplement
1. Start Workbench and save the project as centrifugalpump.wbpj
离心泵CFX流场分析教程
Workshop Supplement
Inset a boundary condition named Outlet On the Basic Settings tab, set Boundary Type to Opening Set Location to OUT Set Frame Type to Stationary Switch to the Boundary Details tab Specify Mass and Momentum using Entrainment, and enter a Relative Pressure of 600,000 [Pa] 7. Enable the Pressure Option and set it to Opening Pressure 8. Set Turbulence Option to Zero Gradient 9. Switch to the Fluid Values tab 10.For Water Liquid, set the Volume Fraction to a Value of 1 11.For Water Vapour, set the Volume Fraction to a Value of 0 12.Click OK
Workshop Supplement
ANSYS, Inc. Proprietary © 2009 ANSYS, Inc. All rights reserved.
WS5-4
April 28, 2009 Inventory #002599
WS5: Cavitating Centrifugal Pump
Workshop Supplement
1. Insert a boundary condition named Inlet 2. On the Basic Settings tab, set Boundary Type to Inlet 3. Set Location to INLET 4. Set Frame Type to Stationary 5. Switch to the Boundary Details tab 6. Specify Mass and Momentum with a Normal Speed of 7.0455 [m/s] 7. Switch to the Fluid Values tab 8. For Water Liquid, set the Volume Fraction to a Value of 1 9. For Water Vapour, set the Volume Fraction to a Value of 0 10.Click OK
《CFD-Post模拟后处理专题课》讲义CFD-CFX模拟结果分析-Ansys-Fluent模拟处理
《CFD-Post 模拟后处理专题课》I 云图 I 矢量图 I 流线图 I 曲线图 I 散点图 l 数据报告 l 瞬态动 l 画高阶功能 lCFD-Post of simulation post-processing course目录CONTENTS软件简介软件启动与界面数据导入与视图操作创 建 位 置网 格 显 示体 渲 染文 本 设 置legend图例设置数据随时间的变化颗粒物Dpm模型流场涡量处理及分析（Q准则）自定义函数变量云图数据显示矢 量 图流线图与轨迹线图曲 线 图创 建 表 格软件自动化CCL基础课程小结课程简介瞬态动画效果展示模 拟 结 果 输 出多模型结果同时显示瞬态模拟动画处理3三维云图3-D 切片等值线图曲 线图网格显示点云显示创 建 线压力云图4模拟效果图展示目录CONTENTS基本操作篇软件实操篇案例操作篇高阶功能简介课程小结论1S e c t i o n 1.1 i n t r o d u c t i o n t o C F D -p o s t s o f t w a r e1.1节 CFD-Post 软件简介8l 软件介绍: CFD-post是一款功能强大的数据分析和可视化处理软件。
l 功能介绍:l 可以处理CFD/CFX 模拟结果显示云图、矢量图、流线图、x-y曲线图、散点图、自动出数据报告、Q准则、l 多种格式的的2-D和3-D面切片和3-D体绘图格式。
会自动输出后处理仿真报告，报告中还会包含网格、边界条件等信息，通量报告和积分计算。
三维云图3-D 切片等值线图曲 线 图9l 多结果对比：多个CFD模拟后处理文件同步对比。
l 渲 染：实现体渲染，高效显示空间分布。
l 函数功能：expression函数功能十分强大，可以自定义函数，自由输出特定模拟结果。
比如能输出压降、温度(速度)耗散等参数，可以配合FLUENT软件进行参数化及优化分析l 动画制作: 直接根据瞬时保存的数据进行动画制作;动画界面逼真。
离心泵CFX流场分析教程
3. Start CFX-Pre by double clicking Setup
4. When CFX-Pre opens, import the mesh by right-
clicking on Mesh and selecting Import Mesh > ICEM CFD
5. Browse to pump.cfx5
April 28, 2009 Inventory #002599
WS5: Cavitating Centrifugal Pump
Inlet Boundary Cond. Insert a boundary condition named Inlet
2. On the Basic Settings tab, set Boundary Type to Inlet
3. Set Location to INLET
4. Set Frame Type to Stationary
5. Switch to the Boundary Details tab
6. Specify Mass and Momentum with a Normal Speed of 7.0455 [m/s]
icon (on the right of the form), and select
Water Vapour at 25 C under the Water Data
object
– Click OK
6. Back in the Material panel, select Water Vapour at 25 C
The problem consists of a five blade centrifugal pump operating at 2160 rpm. The working fluid is water and flow is assumed to be steady and incompressible.
CFX的流场精确数值模拟教程(2020年九月整理).doc
基于CFX的离心泵内部流场数值模拟基于CFX的离心泵内部流场数值模拟随着计算流体力学和计算机技术的快速发展，泵内部的流动特征成为热点研究方向，目前应用CFX 软件的科研人员还较少，所以将CFX使用的基本过程加以整理供初学者参考。
如有不对之处敬请指教。
一、 CFX数值计算的完整流程二、基于ICEM CFD的离心泵网格划分2.1 导入几何模型2.2 修整模型2.3 创建实体2.4 创建PRAT2.5 设置全局参数2.6 划分网格2.7 检查网格质量并光顺网格2.8 导出网格－选择求解器2.9 导出网格三、CFX-Pre 设置过程3.1 基本步骤3.2 新建文件3.3 导入网格3.4 定义模拟类型3.5 创建计算域3.6 指定边界条件3.7 建立交界面3.9 定义输出控制3.10 写求解器输入文件3.11 定义运行3.12 计算过程四、 CFX-Post后处理4.1 计算泵的扬程和效率4.2 云图4.3 矢量图4.4 流线图2.1 导入几何模型在ICEM CFD软件界面内，单击File→Imort Geometry→STEP/IGES（一般将离心泵装配文件保存成STEP格式），将离心泵造型导入ICEM，如图3所示。
图3 导入几何模型界面2.2 修整模型单击Geometry→Repair Geometry→Build Topology，设置Tolerence，然后单击Apply，如图4所示。
拓扑分析后生成的曲线颜色指示邻近表面的关系：green = 自由边， yellow = 单边，red = 双边， blue =多边，线条颜色显示的开/关Model tree →Geometry → Curves → Color by count，Red curves 表示面之间的间隙在容差之内, 这是需要的物理模型，Yellow edges 通常是一些需要修补的几何。
图4 修整模型界面2-3 创建实体单击Geometry→Creade Body，详细过程如图5所示。
CFX的流场精确数值模拟教程
CFX的流场精确数值模拟教程1.几何建模：在CFX中进行流场模拟前，需要进行几何建模。
可以使用CFX提供的几何建模工具创建二维或三维几何模型。
几何建模时需要考虑流场的复杂性，确保模型的几何形状与实际情况相符。
2. 网格生成：网格生成是流场模拟的关键步骤之一、CFX提供了多种网格生成工具，如ICEM CFD和Gambit等。
通过这些工具可以生成结构化或非结构化网格。
在生成网格时，需要根据流场的特点进行优化，以确保模拟结果的准确性。
3.材料和边界条件定义：在CFX中，需要为流场模拟定义材料属性和边界条件。
材料属性包括密度、粘度、热传导等参数。
边界条件包括入口条件、出口条件、壁面条件等。
这些参数的准确定义对于模拟结果的准确性至关重要。
4. 数值方法选择：CFX提供了多种数值方法，如有限体积法（Finite Volume Method）和有限元法（Finite Element Method）等。
在选择数值方法时，需要根据流场的特点和模拟需求进行合理选择。
5. 物理模型选择：CFX提供了多种物理模型，如雷诺平均Navier-Stokes方程、湍流模型、热传导模型等。
选择适当的物理模型可以更好地模拟流场的运动和传热。
6.数值求解：在CFX中，流场精确数值模拟的求解可以通过迭代求解的方法实现。
CFX提供了高效的求解器，可以自动选择迭代过程中的合适参数，以加速求解过程。
7.结果分析：CFX提供了丰富的后处理工具，可以对模拟结果进行可视化和分析。
通过这些工具可以对流场的运动和传热等细节进行深入研究。
通过以上步骤，可以在CFX中进行流场的精确数值模拟。
实施时需要注意的是，准确的边界条件和材料属性定义、合适的数值方法和物理模型选择，以及网格的合理生成等。
在进行模拟前，可以进行网格和求解参数的敏感性分析，以确保模拟结果的精确性和可靠性。
同时，可以与实验数据进行比对，验证模拟结果的准确性。
总之，CFX的流场精确数值模拟教程可以分为几何建模、网格生成、材料和边界条件定义、数值方法选择、物理模型选择、数值求解和结果分析等步骤。
基于CFX软件油气混输泵压缩级流场模拟及分析
基于 Ｃ Ｆ Ｘ 软件 油气 混 输 泵 压缩 级流场模拟 及分析
马希金， 王 智， 张明 紫
（ ） 兰 州 理工大学 能 源 与 动 力工程学院 ， 兰州 ７ ３ ０ ０ ５ ０ ①
摘要 ： 利用 Ｃ 在 多 重 参考 坐标 系 下 采用 欧拉 方 法 的 双 流 体 湍 流 模 型 来 计 算 油 气 混 输 泵 单 Ｆ Ｘ 软件 ， 级内三维 气 液 两相 流 场 。 通 过压力 场 、 速 度 场 及 气 液 相分布 的 分析 ， 探讨 了 气 液 混 合 介 质 在 油 气 混 输 泵 单个 压 缩 级内 部 的流动规律 ， 并 对 单个 压 缩 级外 特性进 行 了 预 测 。 模 拟 和 试 验 的 对 比 结 果 表 该计算 模型 能 较好地预 测 多相 混 输 泵在 较 低 入 口 含 气率 工 况 下 的性 能 ， 而当 多相 混 输 泵入 口 含 明： 气率 比 较 高时 ， 模拟值和 试 验 值有 一 定的 偏差 。 关键词 ： 油气混输泵； 数值模拟 ； 流 场分析 ； 性能 中图分类号 ： Ｔ Ｅ ９ ６ ４ 文献标识码 ： Ａ
７］ 。 为 零［
动模拟， 并 将 模 拟结果 和 试验 进行对 比 。
１ 样 机 建 模 及网格划 分
１． １ 样 机 介 绍 该样 机单个压 缩 级 由 １ 个 动 叶轮 和 １ 个 静 叶轮 组成 。 动 叶轮 采用 奇 点 分 布法 设 计 ， 叶 片 数 为 ４； 静
２ ０ １ ０ ０ ９ ０ ９ ① 收稿日期 ： － － ） 甘肃 省 科技 攻 关 项 目 （ Ｇ Ｋ ９ ５ ４ ３ １ １ 基金项目 ： － － ， ： 马 希 金（ 男， 山西夏县人， 研究 员 ， 硕士生导师， 主要 从事 流 体 机械方 面 的 研 究 ， １ ９ ５ ８ Ｅ－ｍ ａ ｉ ｌ ｍ ａ ｘ ｉ ｉ ｎ １ ２ ６＠１ ２ ６． 作者简介 ： －） ｊ ｃ ｏ ｍ。
CFX培训教材03求解器设置
0<b<1…
A Pera Global Company © PERA China
求解器控制 – 对流格式理论
fip = f up + b f r
如果b = 0 得到迎风(upwind)对流格式, 即
Flow is misaligned with mesh
Theory
1
0
无修正
– 求解收敛性较好，但仅有一阶精度 – 通常用这种方法作初步计算
求解器控制 – 时间步
时间步有三种：Auto Timescale, Physical
Timescale 或 Local Timescale Factor
Physical Timescale
– 指定时间步. 可以指定时间步为常数，也可 以指定为表达式
– 可以设置比Auto Timescale更合理的时间 步—可以更快收敛
求解器控制 – 时间步 时间步在CFX的计算中，起 了非常重要的作用
– 如果时间步太大，收敛困难，甚 至会计算失败
– 如果时间步太小，收敛速度将降 Company © PERA China
求解器控制 – 时间步
对对流项占主导的流动，可以将流体在流体区域的驻留时间作为 时间步
在高速/高质量网格处采用较小的时间步
– 当局部时间差别较大时，可以加速收敛
• 如. 高压喷射模拟
– 用于网格大小基本一致的情况, 因为小的网格对应于小的时间尺度，这样会使收敛变慢 – Local Timescale Factor是局部时间步的乘数因子 – 不能以局部时间步完成求解(一般用于计算的过程); 完成计算的时间步一般都是以常数时间步 (constant timescale).
Unsteady
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基于CFX的离心泵内部流场数值模拟基于CFX的离心泵内部流场数值模拟随着计算流体力学和计算机技术的快速发展，泵内部的流动特征成为热点研究方向，目前应用CFX软件的科研人员还较少，所以将CFX 使用的基本过程加以整理供初学者参考。
如有不对之处敬请指教。
、CFX数值计算的完整流程、基于ICEM CFD勺离心泵网格划分2.1导入几何模型2.2修整模型2.3创建实体2.4仓U建PRAT2.5设置全局参数2.6划分网格2.7检查网格质量并光顺网格2.8导出网格—选择求解器2.9导出网格、CFX-Pre设置过程3.1基本步骤3.2新建文件3.3导入网格3.4定义模拟类型3.5创建计算域3.6指定边界条件3.7建立交界面3.8定义求解控制3.9定义输出控制3.10写求解器输入文件3.11定义运行3.12计算过程四、CFX-Post 后处理4.1计算泵的扬程和效率4.2云图4.3矢量图4.4流线图2.1导入几何模型在ICEMCFD软件界面内，单击File宀Imort Geometry^STEP/IGES（—般将离心泵装配文件保存成STEP格式），将离心泵造型导入I C E M如图3所示。
图3导入几何模型界面2.2 修整模型单击 Geometry ^Repair Geometry 宀Build Topology ，设置 Tolerenee ，然后单击 Apply ，如图 4 所示。
拓扑 分析后生成的曲线颜色指示邻近表面的关系： gree n =自由边，yellow =单边，red =双边，blue =多边，线条 颜色显示的开/关 Model tree T Geometry T Curves T Color by cou nt ,Red curves 表示面之间的间隙在容差之 内，这是需要的物理模型, N41f!孕 ECHH 匚丁E> !1 Z-和-1 ：z™ ...... .......................兰直卤 * 百曲 gw 卜宀 -im* Q 涕曲空 JIT^J 厂社 tt-sfri- Piwpe^ifl-5 CorFklr air^ i Cphcri s Quip^jr 匸* JO匸叭和皈X XWM X ■an. y% wn-Yellow edges 通常是一些需要修补的几何。
亠图4修整模型界面2-3 创建实体 单击Geometry ^Creade Body ,详细过程如图5所示。
图5创建实体界面2.4 仓U建PRAT创建PART是为了设置边界时使用，在模型树中，右键点击Part，在出现菜单中选择Create Part 。
以此创建各个部件的part，如图6所示。
图6 创建PART界面2.5 设置全局参数在mesh选项卡中，单击Global Mesh Setup，并设置Max element，如图7所示。
图7设置全局参数界面2.6划分网格对各个部件进行网格划分，单击Compute Mesh图标，选择网格类型和算法，然后划分网格。
具体如图8所示。
图8网格划分界面2.7 检查网格质量并光顺网格在Mesh^Edit Mesh 界面中，依次单击图9所示图标，检查网格质量并光顺网格。
网格质量检查和光顺2.8导出网格—选择求解器网格质量达到要求后，选择 Output f Solver Setup ，设置如图10所示CFfr IZ. ». 1 =BS9H1I'Af-£申 -Vi*** ihn^WiMSM HAM 臼曲J!三f两 版iliMfrih fteojwtia^ ConrtrwilT L.o«ASc标B 0E KE CkJfpulFtd-pnixz*-!.........Qidufep Me4ncvH-r hli Ijpprlii fco chrtCjhr*wTRI.3*E ImMwIi Ixi theaJkAl ■触血屮“F VWh 广袖加MMl-arvt flcUn p«« F\\ | Bunw |（n s > m 目 ova ramCLSSFEJ 鼻 &^ixnkj os 7希口知ccm 】 0<l r 9 ta 30^3 削虽心口i a^lao^i 心 t ）僅 0 仍 d 000041 i l-Sfl 百卅| flwr章 rr^ -十 ro 吓嗣 M 「0 i 14卩 5? J 结 A 0 "般T HR e*arfi ^h -"?II Ju rtM^r hma ——Q a 1 Ij? Q3 a 41J-5 DE fl-T0 11图10选择求解器界面2.9 导出网格选择Output ，将网格文件保存成.CFX5格式，详细设置如图11所示1*曲 亠屮甩m- i rl7 ITS*a'T ■ Pl'F M ^OI u*r«d]WFQ tfmn Up5.wl iEn^p TngDd#itop^p^!l ftc$ Md MMldMto l»9Kll ■ sKv pWftMvn Ki piffid F»a-Arrrt ^rih¥ 1 (Ml I图11导出网格界面3 CFX-Pre 设置过程3.1基本步骤新建文件—导入网格(Import Mesh 定义模拟类型(Simulation Type )— 创建计算域(Domain ) — 指定边界条件(Bou ndary Con dition )— 指定交界面(Domain In terface )— 给出初始条件(Initial Conditions )—定义求解控制(Solver Control )—定义输出数据(Output File & Monitor Points )— 写入定义文件(.def File )并求解。
3.2新建文件打开CFX-Pre 界面，在工具栏中单击“新建文件”，弹出 New Case 对话框，选择Ge neral ，详 见图12。
「*! — 一 ■| i ^FJ-Fc-C«* * ■ *〔一)整T 屯肋。
枣Hi 势昌。
加嵋吶扃图12新建文件界面3.3导入网格选择File —Import —mesh 弹出 Import mesh 对话框，选择相应网格文件即可^■:-frl^'llk.■.■.^'2'"Jw".-.-.^:-:-::::::&* I | Crxe*L^«ryTwniMi:u ：!：b.■ fi I ；■O 勒Tto*wI' F*> dotHra tw« be«n ddrwdi.图13导入网格界面3.4 定义模拟类型如图14所示，单击 Analysis Type 图标，在 Option 中选择Steady state 或者transientCtrl*Q亦 S. insert E«k 学肛总 m rr* E#r叶K --PrbH* Orl*W 喪J 睛命弘占kJ Zj4 S JVC C KC 曲… CirkS兰 CFI —Pre: Qiuia_Bed e> w jrA ©耳jt 河R 于片.卜闸r,贮宅□ Q 乜Z _~l tMUrr*nh3ft< £jU K «¥ Vuncttoni jg|| iit** ■ Uitui 秋 Co*ltn| 鼻 Cmbvur " 白 亡*PT gfliOnB>0.450□心泵模拟中边界条件一般选择压力进口和流量岀口或者流量进口压力岀口单击domain 图标，在弹出的Insert Domain 中输入计算域名称， 离心泵计算分为 4个计算区域。
在Basic Settings 中选择材料 单击Boundary 图标，选择计算域，在Basic Settings 中选择边界类型和位置，在Boundary Details 中设置相应物理量值。
离3.5 创建计算域3.6指定边界条件图14定义模拟类型界面图15创建计算域界面参考压力，是否转动，在 Fluid Models 页面中设置湍流模型和热传递，详见图 15MrqvAridF □*<Vi 1 u ■:C OM*^jdtiard .曰 IUI1 □ ■[ L>mmFW ：n.U 「OprWBM Ji*['MMWieLMwfcaW■□I :33ifeanlMMHH1g.dsI3MHsji! Jrdftifir = -■ —■-O^tian jE FMFW _X J卜 tofcnJJ 』MvWMl IA 曲1 £肌厨 朗tjti*rt 肓出- kdiBtia&1,1 n 11,11 n Ii| i n i ■■ t m n ■■|■ gi q .・]“i|in ig in | igi nigiq n )■■ i.q n m ; t n i inl■fi fMCtwn b «C©r gstian H BX M ・ Nww & Thermal It 述Mem 仏wM - NwS3.7 建立交界面单击Domain Interface图标，创建交界面，离心泵模拟中有三对交界面，进口和叶轮，叶轮和蜗壳、蜗壳和出口延长段，前两对交界面类型一般选择 Frozen Rotor 。
详细信息如图17所示。
(纱11APf^|[CtN4图17设置交界面呉黑* tairfrr ： iMQFlow Rf 阳遼 OptionM MS Ani Mucftantumfi R«fetr^e pTMiMire Flow-Dir *ct>&nOptionQplicnBoundary DestaisSources Plot OptionsLow (Irktmsity ■- t 临)叶《uk Irtternffcy wd 4rJt«wr<xAj L .wi So Ccmpubd Ltn^hZero GradientNormal ： to boundary CondtonModfum 肿Msfy ■ H 炉仃 - 1Intensty and L etr»>h Sc ate Intensty «nd VkMOStty Rate k and Eps4on k arwj Eddy wwosty R图16指定边界条件界面He Ed ■: Seswn tnwrt Iwt迫 LFl-reeillifitijfeiLidMdbuThJ* Wj&if-acje IHuJefes-cABMW CEWi KCFfAcr: FU 筋 F <.«4*衣 HIL« 51 r->Fk»wI*艸I3.8 定义求解控制单击Sovle Control ，在Basic Settings 中对差分格式，收敛精度等进行设置。