ANSYS CFX 中文培训教程

1、 2005 ANSYS, Inc.October 11, 2005Inventory #0022781-1CFX 10.0CFX-10 介绍讲座 1 2005 ANSYS, Inc.October 11, 2005Inventory #0022781-2CFX 10.0lCFD 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 介绍划分网格 2005 ANSYS, Inc.October 11, 2005Inventory #0022781-3CFX 10.0l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l步骤 2: 划

2、分网格 ICEM, CFX-TurboGrid 等 在创建的实体里面划分体网格l步骤 3: 物理定义 CFX-Pre 定义物理模型，材料属性和边界条件l步骤 4: 数值求解 CFX-Solver Manager 求解守恒方程，得出数值解l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 2005 ANSYS, Inc.October 11, 2005Inventory #0022781-4CFX 10.0步骤 1: 创建几何DesignModeler 或其他 CAD 2005 ANSYS, Inc.October 11, 2005Inventory #0

3、022781-5CFX 10.0l创建或导入几何 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 2005 ANSYS, Inc.October 11, 2005Inventory #0022781-6CFX 10.0步骤 2: 划分网格ICEM or CFXTurboGrid等 2005 ANSYS, Inc.October 11, 2005Inventory #0022781-7CFX 10.0l网格生成 网格生成过程实际上就是生成有限

4、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 2005 ANSYS, Inc.October 11, 2005Inventory #0022781-8CFX 10.0步骤 3: 物理定义CFXPre 2005 ANSYS, Inc.October 11, 2005Inventory #0022781-9CFX 10.0l网格定义了需要求解的流体域l通过图标输入网格，并对网格进行操作l每一个输入的网格都存成一个单独的网格组。向CFX-Pre

5、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 2005 ANSYS, Inc.October 11, 2005Inventory #0022781-10CFX 10.0工具条l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l根据您的具体案例，工具条上某些菜单不是必需的l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 2005 ANSYS, Inc.October 11, 2005Inventory #0022781-11CFX 10.0Create Toolbarl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.

6、边界条件3. 求解器控制4. 输出结果文件 2005 ANSYS, Inc.October 11, 2005Inventory #0022781-12CFX 10.0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

7、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 2005 ANSYS, Inc.October 11, 2005Inventory #0022781-13CFX 10.0域l流体控制方程在该空间中求解l可以是流体，固体或多孔介质的域l域中需要指定流体/固体的种类l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 2005 ANSYS, Inc.October 11, 2005Inventory #0022781-14CFX 10.0l完整定义一个问题，需要设定边界条件l几何体上所有外部边界都需要设定边界条件l边界上的物

8、理量的值可以是常数或CEL表达式l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l所有的边界条件和网格区域在CFXPost当中都是可以观察到的边界条件 2005 ANSYS, Inc.October 11, 2005Inventory #0022781-15CFX 10.0lCFX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） 2005 ANSYS, Inc.October 11, 2005Inventory

9、 #0022781-16CFX 10.0lCFX5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 2005 ANSYS, Inc.October 11, 2005Inventory #0022781-17CFX 10.0lCFXPre 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）lCFXPre 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CFXPre里重新打开模拟

10、文件做编辑修改输出求解器文件 2005 ANSYS, Inc.October 11, 2005Inventory #0022781-18CFX 10.0步骤 4: 数值求解CFXSolver Manager 2005 ANSYS, Inc.October 11, 2005Inventory #0022781-19CFX 10.0求解器l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 2005 ANSYS, Inc.October 11, 2005Inventory #0022781-20CFX 10.0l求解管理器主要用于: 开始一个新的计算, 或者设定多个计

11、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 2005 ANSYS, Inc.October 11, 2005Inventory #0022781-21CFX 10.0步骤 5: 后处理CFXPost 2005 ANSYS, Inc.October 11, 2005Inventory #0022781-22CFX 10.0CFX-Postl以图形化或量化的形式检查计算结果 2005 ANSYS, Inc.October 11, 2005Inventory #0022781-23CFX 10.0l提供对结果量化和可视化分析的功

12、能l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lCFXPost 也提供针对旋转机械的专业处理模块CFX-Post 2005 ANSYS, Inc.October 11, 2005Inventory #0022781-24CFX 10.0CFX-Post: 可视化 2005 ANSYS, Inc.October 11, 2005Inventory #0022781-25CFX 10.0CFX 中的主要文件类型CFX-PreCFX-SolverCFX-PostCFX-Pre case (.cfx) & GTM (.gtm) fileCFX Results File (.res)CFX Definition