CFX介绍ppt

01什么是CFX

02 CFX 的发展历史

03 CFX的工作流程

04 CFX强大的应用

•CFX隶属于CFD软件。

CFD软件(Computational Fluid Dynamics），即计算流体动力学, 简称CFD。CFD是近代流体力学，数值数学和计算机科学结合的

产物，是一门具有强大生命力的边缘科学。它以电子计算机为工

具，应用各种离散化的数学方法，对流体力学的各类问题进行数

值实验、计算机模拟和分析研究，以解决各种实际问题。

它从基本物理定理出发，在很大程度上替代了耗资巨大的流体动力学实验设备，在科学研究和工程技术中产生巨大的影

响。是目前国际上一个强有力的研究领域, 是进行传热、传质、动量传递及燃烧、多相流和化学反应研究的核心和重要技术, 广泛应用于航天设计、汽车设计、生物医学工业、化工处理工业、涡

轮机设计、半导体设计、HAVC&R 等诸多工程领域,流体问题的

研究是CFD中CFX 技术应用的重要领域之一。

CFX是由英国AEA公司开发，是一种实用流体工程分析工具，用于模拟流体流动、传热、多相流、化学反应、燃烧问题。其优势在于处理流动物理现象简单而几何形状复杂的问题。CFX采用有限元法，自动时间步长控制，SIMPLE算法，代数多网格、ICCG、Line、Stone和Block Stone解法。并且CFX引进了各种公认的湍流模型。例如：k-e模型，低雷诺数k-e 模型，代数雷诺应力模型，微分雷诺通量模型等。

CFX 的发展历史

•英国AEA Technology 公司开发大型商业CFD软件CFX

•全球第一个通过ISO9001质量认证

•1995年，收购ASC公司，推出CFX-Tascflow，占据着90%以上的旋转机械CFD市场份额。

•同年，CFX成功突破了CFD算法的技术障碍，推出全隐式多网格耦合算法。•2003年，ANSYS收购CFX软件。

•目前，CFX应用遍及石化、能源、火灾安全、冶金、环保、旋转机械、航空航天、机械、汽车、生物技术、水处理等领域，为全球6000多个用户解决了大量的实际问题。

•ATE Technology（中国）有限公司作为最早将CFX引入中国的外商机构，将继续CFX的销售和支持，并将为用户提供更加优质而专业的服务。

CFX的工作流程

•Step I: 几何模型和网格划分

•-定义几何

•-定义关心的区域（2D或3D)

•-创建网格

•Step II: 设置物理问题和条件-CFX-Pre •-定义域

•-定义边界条件和初场

•-定义求解参数

•Step III: 求解-CFX-Solve

•-求解控制方程组

•Step IV: 后处理-CFX-Post

•-分析结果

Step II设置物理问题和条件•Step I: 定义流体域.

•-创建流体域（流体,固体,导热固体，多

孔介质）

•-设置流体属性(粘性，导热系数,比热，

等…）

•-选择物理模型（湍流模型，可压缩流,

浮力流,多相流，等...）

••定义边界条件

•-几何体的所有外部表面都要定义。

••定义求解参数和输出选项

Step III:求解过程

•CFX-5求解器

•求解控制方程组

•-监视收敛过程

Step IV: 后处理•在后处理模块CFX-Post中分析计算的结果•-数值的结果

•-图形的结果

•-批处理

CFX强大的应用

•CFX是全球第一个在复杂几何、网格、求解这三个CFD传统瓶径问题上

均获得重大突破的商业CFD软件。•精确的数值方法

和大多数CFD软件不同的是，CFX采用了基于有限元的有限体积法，

在保证了有限体积法的守恒特性的基础上，吸收了有限元法的数值精确性。

基于有限元的有限体积法，对六面体网格单元采用24点插值，而单纯的有限体积法仅采用6点插值。基于有

限元的有限体积法，对四面体网格单元采用60点插值，而单纯的有限体积法仅采用4点插值。

•领先的湍流模型

•CFX在湍流模型的应用上，也一直是业界领先的。除了常用的湍流模型外，CFX最先使用了大涡模拟（LES）和分离涡模拟（DES）等高级湍流模型。

•快速稳健的求解技术

•CFX是全球第一个发展和使用全隐式多网格耦合求解技术的商业化软件，这种革命性的求解技术克服了传统算法需要“假设压力项－求解－修正压力项”的反复迭代过程，而同时求解动量方程和连续性方程，加上其采用的多网格技术，CFX的计算速度和稳

定性较传统方法提高了1~2个数量级，

更重要的是，CFX的求解器获得了对并

行计算最有利的几乎线形的“计算时间-网格数量”求解性能，这使工程技术

人员第一次敢于计算大型工程的真实流动问题。CFX突出的并行功能还表现在

它可以网络上UNIX、LINUX、

WINDOWS平台之间随意并行

•丰富的物理模型

CFX的物理模型是建立在世界最大的科技工程企业AEA Technology 50余年科技工程实践经验基础之上，经过近30年的发展，CFX拥有包括流体流动、传热、辐射、多相流、化学反应、燃烧等问题的丰富的通用物理模型；还拥有诸如气蚀、凝固、沸腾、多孔介质、相间传质、非牛顿流、喷雾干燥、动静干涉、真实气体等大批复杂现象的实用模型。此外，CFX为用户提供了从方便易用的表达式语言（CEL）到功能强大的用户子程序的一系列不同层次的用户接口程序，允许用户加入自己的特殊物理模型。