CFX_旋转机械前后处理TurboPrePost
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Workshop Supplement
1. 点击 Turbo 键
2. 点击 Initialise All Components
3. 对于每一个旋转机械部件，CFX-Pre 将探测哪些区域对应于轮毂 ，机匣，叶片，入口，出口和周期性区域。CFX-Post 将使用这 些信息绘图并制表。您可以手动指定这些区域，或者通过编辑 Turbo 目录中的每一个对象来检查自动指定的区域〔部件1〔S1 〕,部件2〔R1〕 和部件3〔S2〕〕
6. 展开 Solver Parameters 框
7. 设置 Convergence Control 为 Physical Timescale ，其值为 1 / 3000 [rev/min] 〔选择表达式按钮可输入此值〕
8. 如此设置了时间尺度为 1/ω ，这里 ω 是风机旋转速度。通常设 置时间尺度为此特征时间尺度的某一倍速
旋转机械前后处理 Turbo Pre and Post
教程 8
3/23/2007 © 2007 ANSYS, Inc. All rights reserved.
CFX 11.0 ANSYS, Inc. Proprietary
Version 1.3
Inventory #002446 W8-1
问题描述
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CFX 11.0 ANSYS, Inc. Proprietary
Version 1.3
Workshop Supplement
Inventory #002446 W8-16
后处理图形界面
Version 1.3
2. 设置类型为 Rotating ，命名为 R1
3. 设置转速值为 –3000 [rev min^-1]
• 旋转方向显示在浏览器中
4. 不要选择网格文件。在前面的步骤中已导入了网格，在 Available Volumes 中选择 Passage
5. 展开 Wall Configuration 框，设置机匣和轮毂顶部间隙为 No
Version 1.3
Workshop Supplement
Inventory #002446 W8-8
物理定义
Version 1.3
Workshop Supplement
所有物理设置，包括流体类型，模拟类型，入口和出口边界条件， 交界面类型和求解器参数都在此面板设置。
1. 默认的 Fluid, Simulation Type 和 Model Data 对于此次模拟适宜
下面的简单教程将演示如何在 CFX 前后 处理中使用旋转机械模式。
此教程模拟了一个轴流式鼓风机。模型包 括一个包含风机叶片的旋转域和叶片上下 游两个静止域。
整个轴流鼓风机具有十张叶片。由于模拟 具有旋转周期性，我们将只模拟一个叶片 通道状况。冻结转子交界面被用于连接旋 转域和固定域。
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Inventory #002446 W8-3
根本设置
Version 1.3
Workshop Supplement
旋转机械模式将使用一种安装向导模式来引领您设置 CFX-Pre 。第 一步是根本设置面板：
1. 设置机械类型为 Fan
2. 选择 Rotation Axis 为 Z
• 注意浏览器会显示旋转轴
• 此步将设置风机的旋转轮毂边界条件和机匣边界条件
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Inventory #002446 W8-6
部件定义
Version 1.3
Workshop Supplement
CFX-Pre 将使用这些区域自动创立边界条件 和域交界面，所以此时检查 Region Information 将节省后面的时间。此模拟不需 要做任何改变。
5. 点击 Next > 以继续
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Version 1.3
Workshop Supplement
Inventory #002446 W8-2
旋转机械前处理
1. 启动 CFX-Pre ，选择 New Simulation 2. 新模拟窗口将被翻开 3. 模拟类型选择 Turbomachinery ，点击 OK
1. 设置 Operation 为 Start Solver
2. 点击 Finish
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Version 1.3
Workshop Supplement
部件定义面板用于导入网格，选择每一部件的转速和设置顶部间隙 〔如果存在〕。先定义第一个固定部件：
1. 右键点击 Component Definition 中的白色区域，选择 New Component…
2. 设置 Type 为 Stationary ，命名为 S1 3. 选择网格文件〔Mesh File〕为 fan.gtm 4. 展开 Available Volumes 框，设置 Volumes 为 INBlock Main 5. 网格文件包含三个部件，但 S1 只包含其中一个部件 6. 其它设置采用默认
4. 选择 File > Save Simulation ，存储为 turbo_demo.cfx
Version 1.3
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Inventory #002446 W8-12
最后操作
Final Operations 面板允许您进入普通模 式，启动求解管理器并退出。 如果您希望使用 CFX-Pre 的其它功能 〔边界剖面，CEL等〕，进入普通模式 非常有益，但是仍然需要在旋转机械模 式下完成大局部模拟设置。
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Inventory #002446 W8-15
旋转机械后处理
在 CFX-Post 中，将演示以下特点： 自动初始化旋转机械部件 调整旋转区域 使用三维浏览器显示轮毂和叶片 使用 Blade to Blade 浏览器创立矢量图和云图 使用子午面浏览器创立矢量图和云图 使用旋转机械图表和宏指令 使用表格浏览器创立表格并观察
4. 钩选 Three Views
5. 您可以钩选 Single View 和 Three Views 中的任意一个。三个浏 览器将是三维浏览器，Blade to Blade 浏览器和子午面浏览器
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Inventory #002446 W8-13
普通模式
如果您已经进入普通模式，使用通常的做 法您将观察到所有的域，边界条件和域交 界面
Version 1.3
Workshop Supplement
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Version 1.3
Workshop Supplement
Inventory #002446 W8-11
定义边界
在部件定义面板的 Region Information 区 域和物理定义面板信息中也已经自动创立 了边界条件
1. 选择每一个边界条件观察确认设置正 确
2. 选择 Next > 以继续
Version 1.3
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Inventory #002446 W8-5
部件定义
Version 1.3
Workshop Supplement
现在定义旋转部件：
1. 右键点击 Component Definition 中的白色区域，选择 New Component…
于此次模拟不需要这样 6. 展开 Region Information 框
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Inventory #002446 W8-7
部件定义
CFX 前处理中的 Region Information 用以识 别所关心的网格区域。CFX 前处理将试着自 动辨识这些区域，但是某些情况下也许需要 手动输入，这取决于在网格文件中是如何为 这些区域命名。
2. 选择 Boundary Template 为 P-Total Inlet Mass Flow Outlet
3. Boundary Template 对于大多数普通旋转机械边界组合提供了快 速设置
4. 设置 P-Total 为 0 [atm]
5. 设置 Mass Flow 为 Per Component ，然后输入 Mass Flow Rate 为 0.04 [kg s^-1]
Inventory #002446 W8-14
求解器和后处理
1. 求解管理器中点击 Start Run 2. 一旦求解运行完毕，在后处理中
观察结果
Version 1.3
Workshop Supplement
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3. 点击 Next >
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Inventory #002446 W8-4
部件定义
Version 1.3
Workshop Supplement
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Inventory #002446 W8-9
物理定义
Version 1.3
Workshop Supplement
5. 改变 Interface Default Type 为 Frozen Rotor
9. 点击 Next > 以继续
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Inventory #002446 W8-10
定义交界面
在部件定义面板的 Region Information 区 域已经自动创立了交界面。
1. 选择每个交界面观察确认交界面已被正 确创立
2. 存在两个冻结转子交界面，三个周期交 界面和一个叶稍附近的交界面用以连接 不同的网格区域
3. 交界面已被正确创立 4. 点击 Next > 以继续
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定义第二个固定部件：
1. 创立一新固定部件命名为 S2 2. 在 Available Volumes 下，选择 OUTBlock Main 3. 展开 Passages and Alignment frame 4. Passages in 360 和 Passages To Model 数会自动分配 5. 您可以点击 Edit 按钮改变自动分配值或者使用 Theta Offset ，对
1. 点击 Turbo 键
2. 点击 Initialise All Components
3. 对于每一个旋转机械部件，CFX-Pre 将探测哪些区域对应于轮毂 ，机匣，叶片，入口，出口和周期性区域。CFX-Post 将使用这 些信息绘图并制表。您可以手动指定这些区域，或者通过编辑 Turbo 目录中的每一个对象来检查自动指定的区域〔部件1〔S1 〕,部件2〔R1〕 和部件3〔S2〕〕
6. 展开 Solver Parameters 框
7. 设置 Convergence Control 为 Physical Timescale ，其值为 1 / 3000 [rev/min] 〔选择表达式按钮可输入此值〕
8. 如此设置了时间尺度为 1/ω ，这里 ω 是风机旋转速度。通常设 置时间尺度为此特征时间尺度的某一倍速
旋转机械前后处理 Turbo Pre and Post
教程 8
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问题描述
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后处理图形界面
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2. 设置类型为 Rotating ，命名为 R1
3. 设置转速值为 –3000 [rev min^-1]
• 旋转方向显示在浏览器中
4. 不要选择网格文件。在前面的步骤中已导入了网格，在 Available Volumes 中选择 Passage
5. 展开 Wall Configuration 框，设置机匣和轮毂顶部间隙为 No
Version 1.3
Workshop Supplement
Inventory #002446 W8-8
物理定义
Version 1.3
Workshop Supplement
所有物理设置，包括流体类型，模拟类型，入口和出口边界条件， 交界面类型和求解器参数都在此面板设置。
1. 默认的 Fluid, Simulation Type 和 Model Data 对于此次模拟适宜
下面的简单教程将演示如何在 CFX 前后 处理中使用旋转机械模式。
此教程模拟了一个轴流式鼓风机。模型包 括一个包含风机叶片的旋转域和叶片上下 游两个静止域。
整个轴流鼓风机具有十张叶片。由于模拟 具有旋转周期性，我们将只模拟一个叶片 通道状况。冻结转子交界面被用于连接旋 转域和固定域。
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Inventory #002446 W8-3
根本设置
Version 1.3
Workshop Supplement
旋转机械模式将使用一种安装向导模式来引领您设置 CFX-Pre 。第 一步是根本设置面板：
1. 设置机械类型为 Fan
2. 选择 Rotation Axis 为 Z
• 注意浏览器会显示旋转轴
• 此步将设置风机的旋转轮毂边界条件和机匣边界条件
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Inventory #002446 W8-6
部件定义
Version 1.3
Workshop Supplement
CFX-Pre 将使用这些区域自动创立边界条件 和域交界面，所以此时检查 Region Information 将节省后面的时间。此模拟不需 要做任何改变。
5. 点击 Next > 以继续
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CFX 11.0 ANSYS, Inc. Proprietary
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Workshop Supplement
Inventory #002446 W8-2
旋转机械前处理
1. 启动 CFX-Pre ，选择 New Simulation 2. 新模拟窗口将被翻开 3. 模拟类型选择 Turbomachinery ，点击 OK
1. 设置 Operation 为 Start Solver
2. 点击 Finish
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Version 1.3
Workshop Supplement
部件定义面板用于导入网格，选择每一部件的转速和设置顶部间隙 〔如果存在〕。先定义第一个固定部件：
1. 右键点击 Component Definition 中的白色区域，选择 New Component…
2. 设置 Type 为 Stationary ，命名为 S1 3. 选择网格文件〔Mesh File〕为 fan.gtm 4. 展开 Available Volumes 框，设置 Volumes 为 INBlock Main 5. 网格文件包含三个部件，但 S1 只包含其中一个部件 6. 其它设置采用默认
4. 选择 File > Save Simulation ，存储为 turbo_demo.cfx
Version 1.3
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最后操作
Final Operations 面板允许您进入普通模 式，启动求解管理器并退出。 如果您希望使用 CFX-Pre 的其它功能 〔边界剖面，CEL等〕，进入普通模式 非常有益，但是仍然需要在旋转机械模 式下完成大局部模拟设置。
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旋转机械后处理
在 CFX-Post 中，将演示以下特点： 自动初始化旋转机械部件 调整旋转区域 使用三维浏览器显示轮毂和叶片 使用 Blade to Blade 浏览器创立矢量图和云图 使用子午面浏览器创立矢量图和云图 使用旋转机械图表和宏指令 使用表格浏览器创立表格并观察
4. 钩选 Three Views
5. 您可以钩选 Single View 和 Three Views 中的任意一个。三个浏 览器将是三维浏览器，Blade to Blade 浏览器和子午面浏览器
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普通模式
如果您已经进入普通模式，使用通常的做 法您将观察到所有的域，边界条件和域交 界面
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定义边界
在部件定义面板的 Region Information 区 域和物理定义面板信息中也已经自动创立 了边界条件
1. 选择每一个边界条件观察确认设置正 确
2. 选择 Next > 以继续
Version 1.3
3/23/2007 © 2007 ANSYS, Inc. All rights reserved.
CFX 11.0 ANSYS, Inc. Proprietary
Inventory #002446 W8-5
部件定义
Version 1.3
Workshop Supplement
现在定义旋转部件：
1. 右键点击 Component Definition 中的白色区域，选择 New Component…
于此次模拟不需要这样 6. 展开 Region Information 框
3/23/2007 © 2007 ANSYS, Inc. All rights reserved.
CFX 11.0 ANSYS, Inc. Proprietary
Inventory #002446 W8-7
部件定义
CFX 前处理中的 Region Information 用以识 别所关心的网格区域。CFX 前处理将试着自 动辨识这些区域，但是某些情况下也许需要 手动输入，这取决于在网格文件中是如何为 这些区域命名。
2. 选择 Boundary Template 为 P-Total Inlet Mass Flow Outlet
3. Boundary Template 对于大多数普通旋转机械边界组合提供了快 速设置
4. 设置 P-Total 为 0 [atm]
5. 设置 Mass Flow 为 Per Component ，然后输入 Mass Flow Rate 为 0.04 [kg s^-1]
Inventory #002446 W8-14
求解器和后处理
1. 求解管理器中点击 Start Run 2. 一旦求解运行完毕，在后处理中
观察结果
Version 1.3
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3. 点击 Next >
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部件定义
Version 1.3
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Inventory #002446 W8-9
物理定义
Version 1.3
Workshop Supplement
5. 改变 Interface Default Type 为 Frozen Rotor
9. 点击 Next > 以继续
3/23/2007 © 2007 ANSYS, Inc. All rights reserved.
CFX 11.0 ANSYS, Inc. Proprietary
Inventory #002446 W8-10
定义交界面
在部件定义面板的 Region Information 区 域已经自动创立了交界面。
1. 选择每个交界面观察确认交界面已被正 确创立
2. 存在两个冻结转子交界面，三个周期交 界面和一个叶稍附近的交界面用以连接 不同的网格区域
3. 交界面已被正确创立 4. 点击 Next > 以继续
3/23/2007 © 2007 ANSYS, Inc. All rights reserved.
CFX 11.0 ANSYS, Inc. Proprietary
定义第二个固定部件：
1. 创立一新固定部件命名为 S2 2. 在 Available Volumes 下，选择 OUTBlock Main 3. 展开 Passages and Alignment frame 4. Passages in 360 和 Passages To Model 数会自动分配 5. 您可以点击 Edit 按钮改变自动分配值或者使用 Theta Offset ，对