CFX的流场精确数值模拟教程(2020年整理).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PRAT

2.5 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

3.8 定义求解控制

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。

图5 创建实体界面

2.4 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。

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。

图9 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→S olver Setup，设置如图10所示。