CFX-10 介绍

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October 11, 2005Inventory #0022781-1 CFX 10.0

CFX-10 介绍CFX-10 介绍

讲座 1

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October 11, 2005Inventory #002278

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CFD 分析的主要步骤创建几何

物理定义

数值求解

后处理分析

CFX-10 介绍CFX-10 介绍

划分网格

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步骤 1: 创建几何 DesignModeler 或从其他 CAD 软件导入创建一个代表流体流域的三位实体

步骤 2: 划分网格 ICEM, CFX-TurboGrid 等在创建的实体里面划分体网格

步骤 3: 物理定义 CFX-Pre 定义物理模型，材料属性和边界条件

步骤 4: 数值求解 CFX-Solver Manager 求解守恒方程，得出数值解

步骤 5: 后处理 CFX-Post 对数值结构进行量化和可视化分析

CFD 分析主要步骤CFD 分析主要步骤

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步骤 1: 创建几何步骤 1: 创建几何

DesignModeler 或其他 CAD

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创建或导入几何

创建几何创建几何

创建一个域，在其中求解流体的控制方程

ANSYS DesignModeler 可以被用来创建几何

可以生成一个或多个几何体

如果从别的 CAD 工具中导入几何，则可以不用 DesignModeler

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步骤 2: 划分网格步骤 2: 划分网格

ICEM or CFX-TurboGrid 等

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网格生成网格生成过程实际上就是生成有

限体积或有限元的过程 CFX 可以读入四面体，六面体

，棱柱体和金字塔形的网格单元（或是它们中的任意组合）

整个网格由体网格和面网格组成网格可以在不同的环节单独生成

，还可以从别的网格软件中直接导入

划分网格划分网格

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步骤 3: 物理定义步骤 3: 物理定义

CFX-Pre

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网格定义了需要求解的流体域通过图标输入网格，并对网格进行操作每一个输入的网格都存成一个单独的网格组。

向 CFX-Pre 里导入网格向 CFX-Pre 里导入网格

输入网格

指定区域的网格量化统计

编辑网格删除网格

编辑指定区域的输出格式

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工具条工具条

按照工具条上的图标从左至右执行，便可以定义您的模拟文件

根据您的具体案例，工具条上某些菜单不是必需的

您可以把鼠标放在图标上，系统会显示各个图标的功能用途

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Create ToolbarCreate Toolbar

对于最简单的案例，在输入完网格之后，下面几个选项是必需的

1. 创建域

2. 边界条件

3. 求解器控制

4. 输出结果文件

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工具条工具条

创建坐标系 – 如果默认的坐标系还不能满足要求定义模拟类型 – 稳态（默认）或瞬态创建域 – 定义流体域 / 固体域 / 多孔介质域属性创建子域 – 如果你需要在域中施加三维源（汇）创建点源 – 如果你需要在域中施加一个带源的点定义边界条件 – 定义在边界上的物理特性定义域交界面 – 用于周期性界面或者是多个域之间的连接界面定义初始条件 – 设定所有域的初始条件定义网格自适应标准 – 在求解过程中对网格密度进行自动调节设定求解器控制选项 – 定义控制求解器的各个参数输出控制及观测点 – 定义求解器输出的文件格式输出求解器文件 – 输出求解器文件（ *.def) 并进入求解器

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域域

流体控制方程在该空间中求解可以是流体，固体或多孔介质的域域中需要指定流体 / 固体的种类选择物理模型 :

湍流和传热模型浮力模型多相流模型燃烧和辐射模型粒子追踪 ……

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完整定义一个问题，需要设定边界条件几何体上所有外部边界都需要设定边界条件边界上的物理量的值可以是常数或 CEL 表达

式没有被明确定义边界条件的外部边界上，系统

会赋给一个默认的边界条件自动完成

所有的边界条件和网格区域在 CFX-Post当中都是可以观察到的

边界条件边界条件

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1-15CFX 10.0

CFX 中共有五种基本的边界条件：入口 : 只允许流体流入计算域出口 : 只允许流体流出计算域开放式 : 允许流体流出或流入计算域墙 : 不允许流体穿越，法向速度为零对称面 : 在域中特指对称的扁平面

边界条件（续）边界条件（续）

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CFX-5 求解器控制是通过设定求解器控制表中的参数来实现的收敛控制

> 最大循环步数> 时间尺度选择

数值格式收敛标准

> 最大或均方根残差 l> 守恒目标

求解器控制求解器控制

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CFX-Pre 输出一个“定义”文件 (.def) 供求解器运行该文件里包含了运行模拟所需的所有数据信息（网

格和物理条件） CFX-Pre 把几何，拓扑和网格信息存储

在 .gtm 文件里，把物理条件信息存储在 .cfx 文件里请保存好这些文件，以便将来在 CFX-Pre 里重新打开模拟文件做编辑修改

输出求解器文件输出求解器文件

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步骤 4: 数值求解步骤 4: 数值求解

CFX-Solver Manager

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求解器求解器

求解控制方程设定求解器选项通过批处理方式叠代求解控制方程达到收敛，求解结束

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求解管理器主要用于 : 开始一个新的计算 , 或者设定多个计算从以前的结果上重新开始一个计算察看出错信息设定并行计算观察残差，总体平衡，设定监测点，表达式等

求解管理器求解管理器

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步骤 5: 后处理步骤 5: 后处理

CFX-Post

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CFX-PostCFX-Post

以图形化或量化的形式检查计算结果

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提供对结果量化和可视化分析的功能典型的后处理功能包括：

创建各种定位目标（点，线，切割面等）在定位目标上绘制可视化图形（等值线，矢量等）在定位目标上检测表达式为后续处理输出数据

CFX-Post 也提供针对旋转机械的专业处理模块

CFX-PostCFX-Post

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CFX-Post: 可视化CFX-Post: 可视化

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1-25CFX 10.0

CFX 中的主要文件类型CFX 中的主要文件类型

CFX-Pre

CFX-Solver

CFX-Post

CFX-Pre case (.cfx) & GTM (.gtm) fileCFX Results File (.res)CFX Definition File (.def)Other mesh files

CFX Definition File (.def)

CFX Results File (.res)

CFX-Pre case (.cfx) & GTM (.gtm) file

CFX Definition File (.def)CFX GTM File (.gtm)

CFX Solver Output file (.out)

Documents

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