60-CFX总结

CFX总结

张永立编写

2009年

目录

CFX的安装 (1)

CFX前处理 (1)

1. 旋转机械的几种级间模式 (1)

2. 旋转机械Pitch Ratio的介绍 (1)

3. 旋转机械的时间步长设置 (2)

4. 关于给压差计算流量的测试结果（CFX11.0与Fluent6.3.26比较） (2)

5. CFX火灾喷淋仿真方法 (3)

6. CFX-Pre中的Domain Interface的设置说明(V12.1) (4)

7. 如何在一个case中实现不同的计算域使用不同的流体介质？ (5)

CFX求解器 (5)

1. 计算时出错：“Insufficient Catalogue Size”如何解决？ (5)

2. CFX并行分区算法 (5)

3. CFX如何命令实现用结果文件作为新的求解初始场？ (6)

4. 关于CFX并行的几个问题？ (6)

5. CFX并行模式： (6)

6. ke和SST两个模型计算阻力测试？ (7)

7. CFX进行各向异性材料换热的实现方法？【总部回复】 (7)

8. CFX提交求解出错？ (10)

CFX后处理 (10)

1. 如何在CFX-Post中求温度或密度等Scalar的梯度？ (10)

2. CFX如何求得换热系数的？ (10)

3. 在CFD-Post中如何显示周向速度和径向速度分量？ (11)

4. 如何创建任意形状的切面（平面或曲面） (11)

CFX并行 (11)

CFX的安装

CFX前处理

1.旋转机械的几种级间模式

FrozenRotor:

坐标系改变，但转子与定子之间的相对位置不变，相当于准稳态计算。适合于流体速度远大于交界面位置的机械转动速度时（即转速较慢），此模型计算量最小。此联结方式下有两个参数可以设置：Rotational Offset和Transformation Type. 对于Rotational Offset,可以用于不提前改变网格相对位置，而实现不同转子/定子相对位置下的流场计算。对于Transformation Type，当pitch ratio不等于1或者当interface中的两个网格面不完全overlap时，可以选择”Automatic”，当interface的两网格面完全overlap时可以选择”None”。

Stage:

多叶片通道被同时求解时，在旋转区域和静止区域之间进行物理量周向平均。适合于流速和机械转动速度量级相当时（即转速较快），此模型计算量大于FrozenRotor，此模型型适合于多级旋转机械的计算。推荐应用FrozenRotor获得初解，然后应用Stage获得精确解。此联结方式下有一个参数可以设置：Pressure Profile Decay , 这是为了避免交界面求解的不稳定性,一般设为0.05。

Same Frame With Frozen Rotor 或Same Frame With Stage：

适用于坐标系没有改变，而存在pitch change（匹配度不等于1）时。如果此时不选择上述两选项，而选择“None”，则程序不会考虑“pitch change”和“shape change”的影响。Transient Rotor-Stator：

真实考虑瞬态效应的模型，计算量最大。有参数Transformation Type可供设置（祥见FrozenRotor中的介绍）。

2.旋转机械Pitch Ratio的介绍

有三种选择：Automatic/Value/Specified Pitch Angles. 其中Automatic自动处理；Value 是给定Pitch ratio的值；Specified Pitch Angles是分别制定Side1和Side2的角度。

3.旋转机械的时间步长设置

对于稳态计算（FrozenRotor/Stage），时间步长=1/ω，如：转速ω=523rad/s，则时间步长=1/523=0.002s.

对于瞬态计算（TransientRotor-Stator），时间步长≤旋转机械走过1个pitch所用时间的1/10，比如：转速ω=523rad/s，动静叶匹配关系为60/113，则通过一个pitch的时间=(2*PI/60)*(1/ω)=2.0e-4s,要在这一个pitch上计算至少十步，所以时间步长≤2.0e-5s.

4.关于给压差计算流量的测试结果（CFX11.0与Fluent6.3.26比较）

5.CFX火灾喷淋仿真方法

火灾气体中含有：CO/CO2/O2/H2O/N2

喷淋液体就是水雾：H2O（Liquid）

仿真过程：

1>定义可变气体混合物（CO/CO2/O2/H2O/N2）

2>定义液体水：H2O（L）

3>一定要定义“Homogeneous Binary Mixture”混合物：材料1是H2O，材料2是H2O（L），

而且H2O和H2O（L）之间的转换必须设定为“Antonie Equation”的形式，这样在定义“Fluid Pairs”时应用“Liquid Evaporation Model”模型。

参考下面的图片：

6.CFX-Pre中的Domain Interface的设置说明(V12.1)

一、Interface的类型：

六大类交界面类型：Fluid/Fluid、Fluid/Porous、Fluid/Solid、Porous/Porous、Porous/Solid、Solid/Solid.

二、Interface模型的选择：

Interface Model Option：Translational Periodicity

Interface Model Option：Rotational Periodicity

Interface Model Option：General Periodicity

三、Mesh连接方式：