Ansys电机电磁Maxwell热Fluent耦合分析流程 ppt课件

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电机电磁（Maxwell）、热（Fluent）耦合分析流程
• Maxwell项目
•The Maxwell project contains a 2D geometry of a ITRI motor •The setup of this motor has already been partially done •Note I: It is a better way to set up Maxwell outside Workbench. It is more efficient compared with setup inside Workbench •Note II: If thermal simulation can not be treated as periodic problems, for the reason of mapping data, Maxwell should use full model to analyze
• 创建Fluent分系统
•创建一个Fluent 子系统
• 打开Component Systems工具栏，并选择 Fluent component system，拖动 FLUENT System 并放到项目页面
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电机电磁（Maxwell）、热（Fluent）耦合分析流程
• 导入FLUENT Case 文件
• 启动Maxwell
• 导入Maxwell文件后会形成一个Maxwell分析系统 • 启动Maxwell
• 双击Maxwell分析系统中的solution
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电机电磁（Maxwell）、热（Fluent）耦合分析流程
• 更新Maxwell项目
•右键点击solution •选择Update
• 映射损耗 • 数据映射后，FLUENT 可以显示映射到各个计算域的损耗值 • 静子区域(zone 79) 的损耗功率为1018watts
• 转子区域 (zone 112) 的损耗功率是 223.8watts
• 初始化求解
• 初始化 • 选择Solution > Solution Initialization • 初始化类型 Standard Initialization • 选择 Initialize • 注意： 在映射之前无需初始化。在映射之后初始化，映射过程会自动完成
• 由于此处采用现有的Maxwell项目，所以只需要在Workbench中导入即可。用户也 可以新建一个项目，并进行重新设置。
• 导入Maxwell文件 • 菜单栏 File > Import • 更改文件类型为Maxwell Project File (*.mxwl) • 通过导航确定输入文件的位置 • 选择文件“modified.mxwl” • Open打开
电机电磁（Maxwell）、热（Fluent）耦合分析流程
• Maxwell 2D 瞬态分析与FLUENT 3D 稳态分析进行单向电磁-热耦 合分析
• 本教程用于演示Maxwell 2D瞬态分析与Fluent 3D如何进行单向耦合分析。时域平 均的分布式损耗（磁铁中的电阻损耗及转子和定子中的磁芯损耗）从Maxwell 2D 传递到Fluent 3D中进行温度求解。
• 本教程主要包括如何将损耗从Maxwell传递到Fluent中的操作步骤，而不包括 Maxwell和Fluent本身的设置操作，另有教程专门介绍该部分。
• 准备
• 软件：ANSYS Workbench R16，Maxwell R16 及 FLUENT R16.
Fluent中的网格和几何
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Stator
Shaft
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Magnets
Rotor
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电机电磁（Maxwell）、热（Fluent）耦合分析流程
• Fluent项目
•The Maxwell project contains a 3D mesh model of a ITRI motor •The setup of this motor has already been partially done •注意：考虑到设置效率，建议对Fluent的设置在Workbench外完成，特别是当网格是 四面体，并希望在FLUENT中转化为多面体网格时。在Workbench下Fluent的所有操作 都会被记录，并在重新打开时重新运行所有操作，非常费时。所以建议在Workbench 外将Fluent设置好，这样在Workbench内打开时较为节省时间。
Fluent中求解的温度分布
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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电机电磁（Maxwell）、热（Fluent）耦合分析流程
• 启动ANSYS Workbench
• 启动Workbench • 在Windows下点击开始，选择所有程序 > ANSYS 16.x> Workbench 16.x
• 导入Maxwell项目文件
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电机电磁（Maxwell）、热（Fluent）耦合分析流程
• 映射损耗
• 从Maxwell映射损耗 • 选择菜单栏File > EM Mapping > Volumetric Energy Source • 在Maxwell映射窗口, • FLUENT 计算域:按住Ctrla选择区域s_stator, s_ic_r. • Start: 1.5e-3 • Stop: 1.2e-2 • 选择 OK
• 该教程已经提供了一个完整的CFD案例，并且已经设置好，此处只需要导入，并 设置损耗的映射即可。
• 导入Case文件 • 右键点击Setup ，选择 Import FLUENT Case > Browse • 导航到正确的位置，并选择 FLUENT的 case 文件 “rotate-poly.cas” ，选择 Open • FLUENT导入窗口会弹出，选择Double Precision，点击OK • FLUENT的窗口会弹出，并已经导入Case文件
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电机电磁（Maxwell）、热（Fluent）耦合分析流程
• 建立连接关系
• 建立连接关系 • 无需关闭FLUENT窗口，返回到Workbench的页面 • 拖动Maxwell 分析系统中Solution面板到FLUENT分析系统的Setup 面板上 • 在弹出的窗口点击OK
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