Ansys与FLUENT中MHD(Magnetohydrodynamics)模型接口

用户手册
目录
1 免责声明 (1)
2 前言 (2)
3 软件概述 (2)
3.1 软件简介 (2)
3.2 功能特点 (2)
4 软件安装 (2)
5 软件操作指南 (3)
5.1 整体操作流程 (3)
5.2 如何得到坐标文件（Coordinate File）和磁场文件（B File） (3)
5.3 将坐标与磁场文件导入软件 (6)
5.4 设置参数 (6)
5.5 计算并得到目标文件（*.mag） (9)
5.6 将目标文件导入FLUENT (9)
6 帮助 (10)
1 免责声明
本软件为北京科技大学绿色冶金及冶金过程模拟仿真研究室（Laboratory of Green Process Metallurgy and Modeling，以下称LGPMM）为提供ANSYS与FLUENT中MHD模型的接口而制作，本说明书所载所有内容（包括但不限于文字叙述、图片与其它信息等）均受著作权法及其它智慧财产权法规保护，LGPMM保留一切法律权利，非经LGPMM授权同意使用，此处数据或内容均不得以任何形式予以重制或其它不当侵害。

免责声明
本服务及软件乃依其ANSYS模拟结果文件为基础提供FLUENT中MHD所需磁场文件，不提供ANSYS模拟结果之前及FLUENT中MHD加载磁场文件之后之保证。

对于因使用本服务及软件而产生任何损害（包括模拟结果及其权利纠纷之损害），即便本研究室已被告知此类损害之可能，均不负任何责任。

本研究室保留任何时刻修改本用户手册之权利，恕不另行通知。

2 前言
本手册是专为ANSYS与FLUENT中MHD（Magnetohydrodynamics）模型接口V2.0用户编写的。

与本手册配套的软件版本为ANSYS与FLUENT中MHD（Magnetohydro-dynamics）模型接口V2.0，手册包含软件的总体介绍及用户操作说明。

3 软件概述
3.1 软件简介
ANSYS与FLUENT中MHD（Magnetohydrodynamics）模型接口是一款用于仿真模拟的软件，可将ANSYS磁场模拟结果转为FLUENT中MHD模型所需加载的磁场文件（*.mag）。

使用该软件可节省大量人力及时间，并且不会产生因人为操作而导致的错误或误差。

该软件适用于ANSYS磁场的三维（3D）模拟，将其结果用于FLUENT中MHD模型的二维（2D）和三维（3D）模拟，暂不提供ANSYS磁场的二维（2D）模拟。

3.2 功能特点
●软件界面简洁，操作简单，用户可以迅速上手。

●节省人力及时间，且不会产生人为错误或误差。

●支持ANSYS三维（3D）与FLUENT中MHD模型的二维（2D）和三维（3D）模拟操
作。

4 软件安装
该软件是基于MATLAB R2012a开发，其运行环境为MATLAB R2012a，即需安装MATLAB R2012a.exe或安装该版本库函数包MCRInstaller.exe。

运行该软件前需安装与其配套使用的KEY.exe文件（如图4-1）。

图4-1
5 软件操作指南
5.1 整体操作流程
总的来说，该软件是将ANSYS模拟结束后得到的两种文件（坐标文件和磁场文件（实部与虚部，直流无虚部）），在设置FLUENT所需磁场文件的参数后，通过计算得到磁场文件（*.mag）（如图5-1）。

图5-1
5.2 如何得到坐标文件（Coordinate File）和磁场文件（B File）
ANSYS模拟后，第一步是得到坐标文件，首先点击“Select”→“Everything”（如图5-2），然后点击“List”→“Nodes”（如图5-3），弹出“Sort NODE Listing”对话框（如图5-4），选择“Coordinates only”，点击“OK”后得到坐标文件（如图5-5），点击“File”→“Save as...”，输入任意文件名后点击“保存”后得到坐标文件（Coordinate File）（如图5-6）；
图5-2 图5-3
图5-4 图5-5
图5-6
第二步是得到磁场文件：
1）对于交流磁场模拟，需要输出磁场的实部与虚部两个文件：首先点击“General Postproc”→“Read Results”→“By Pick”（如图5-7），弹出“Results File: **”对话框（如图5-8），其中“1”代表实部、“2”代表虚部，选择“1”，点击“OK”关闭对话框。

点击“List Results”→“Vector Data”（如图5-9），弹出“List Vector Data”对话框（如图5-10），选择“Flux & gradient”和“Mag flux dens B”，点击“OK”得到磁场实部文件（如图5-11），点击“File”→“Save as…”，输入任意文件名后点击“保存”后得到磁场实部文件；然后点击“General Postproc”→“Read Results”→“By Pick”（如图5-7），弹出“Results File: **”对话框（如图5-8），选择“2”，点击“OK”关闭对话框。

点击“List Results”→“Vector Data”（如图5-9），弹出“List Vector Data”对话框（如图5-10），选择“Flux & gradient”和“Mag flux dens B”，点击“OK”得到磁场虚部文件（如图5-11），点击“File”→“Save as…”，输入任意文件名后点击“保存”后得到磁场虚部文件。

2）对于直流磁场模拟，只需导出磁场的实部，无需通过“Read Results”选择。

点击“List Results”→“Vector Data”（如图5-9），弹出“List Vector Data”对话框（如图5-10），选择“Flux & gradient”和“Mag flux dens B”，点击“OK”得到磁场实部文件（如图5-11），点击“File”→“Save as…”，输入任意文件名后点击“保存”后得到磁场实部文件
图5-7 图5-8
图5-9 图5-10
图5-11
5.3 将坐标与磁场文件导入软件
如图5-12和图5-13，点击“Select”分别选择上一步保存的坐标文件与磁场文件。

对于直流磁场则无需选择输入磁场虚部文件。

图5-12 图5-13
5.4 设置参数
Demension
该模块中Demension代表FLUENT所模拟的维度，可为二维（2D）和三维（3D）（如图5-14和图5-15）。

当选择2D时，则需选择所要模拟的面（XOY、XOZ、YOZ），当选择XOY
面时，ANSYS中的X、Y方向即为FLUENT中的X、Y方向；当选择XOZ面时，ANSYS中X、Z方向分别被设置为FLUENT中的X、Y方向；当选择YOZ面时，ANSYS中Y、Z方向分别被设置为FLUENT中的X、Y方向，即选择2D时，FLUENT所模拟的面必须为XOY面。

图5-14
图5-15
●Range
由5.3所导入的为ANSYS模拟的全部区域，一般情况下，FLUENT只模拟其中一部分区域，Range模块则是输入FLUENT中所要模拟的范围，如果Demension选择2D，则该模块需输入一个常数Const（如图5-14，图5-15）。

●Number of Nodes
该模块是指在Range中所选范围的坐标方向上所取的点的个数。

建议根据ANSYS节点疏密度而定，过疏会降低计算精度，过密会增加计算负担但不会提高精度。

●Current Type
该模块是指模拟磁场的电流类型，交流（AC Field）或直流（DC Field）。

若为交流，则需输入频率。

●Mesh Type
该模块是指ANSYS中Range范围内的网格类型，结构化（Regular Grid）或非结构化（Inregular Grid）。

一般情况或不确定时选择默认的非结构化，若网格结构化较好，则选择结构化，这样会加快运算速度。

5.5 计算并得到目标文件（*.mag）
●Files
该模块中Coordinate File、B（Magnetic Flux Density – Real Part）File和B（Magnetic Flux Density – Imaginary Part）File前面已经提到，即为ANSYS导出的坐标与磁场文件。

另外，Megnetic （MHD）File是指用于导入FLUENT中的目标文件（*.mag）。

●Control
该模块中Run为开始计算，计算过程中请勿关闭附属黑色显示窗口；计算结束后，点击Exit退出程序。

5.6 将目标文件导入FLUENT
在FLUENT中打开“MHD Model”如图（5-16），选择“Magnetic Introduction”→“External Field B0”面板，选择“Import”，点击“Browse…”选择目标文件（*.mag）（如图5-17），其它选项设置后，点击“Apply External Field…”后弹出“Apply External B0 Field”对话框（如图5-18），选择所要加载区域后，点击“Apply”后，FLUENT的Commond窗口显示“Apply External B0 Field…Done!”，则为加载成功。

图5-16 图5-17
图5-18
6 帮助
技术支持：liyanlongustb@
/item.htm?spm=686.1000925.1000774.14.4z1aSo&id=40445684310。