CFXANSYS使用高手流固耦合至理名言Word格式文档下载.docx

1、 具体的做法是这样的： 1. Fluent - Report - Forces 把Options选成Moments，把Moment Center设成转动轴上任意一点（但必须要是转动轴上的一点，否则就错了）。在Wall Zones里选择所要计算的壁面。然后点击Print。 2. Fluent会输出力矩的三个放量，单位是Nm，牛顿米。 3. 假设转动轴是在x方向的，把x分量乘以转速（单位是弧度每秒），就得到所需的功率了。Wed, 12 Dec 2007 18:58:45 +0000在Fluent里设置回流边界条件（recirculation opening）这里的回流边界和流体力学里说的回流是不一

2、样的。在室内通风系统，由很多设备，比如空调室内机，空气过滤器，会从房间内吸走一定量的空气，然后返还等量的空气。这一过程中，可能空气的温度会发生变化（空调室内机），空气的组分会发生变化（空气过滤器）。空气的质量总是等量的。 在Airpak里面有一种特别的opening条件，可以定义recirculation opening。在这种边界条件中，必须是两个边界组成一对，质量保持守恒，但是可以有热量和组分的变化。 问题是这样的，怎么在Fluent里面定义这样的边界条件呢。 要在Fluent里面定义这样的边界条件，需要输入下面两行scheme（和输入TUI一样）： （rpsetvar icepak? #

3、t） （models-changed） 如果觉得每次输入很麻烦的话，可以把这两行放在一个文本文件中，然后把这个文本文件命名为*.scm。在Fluent - File - Read - Scheme 可以读入这个文件，完成设定。 完成设定后在Fluent的boundary conditions面板，就会多出来两个选项，然下图所示（Fluent 6.3.26）。 具体的做法就不多说了，因为界面还是相当直观的。 当然，另外一种办法是用DEFINE_ADJUST UDF来做，但是这个办法会复杂一些。Tue, 11 Dec 2007 19:21:34 +0000ESI发布CFD-Ace+ v2008.0

4、主要的提升有：1. 多面体网格；2. 燃料电池模型；3. 新的边界层网格生成技术。 新闻链接 CFX-Ace+网站Mon, 10 Dec 2007 19:43:37 +0000在Tgrid里划分多个体网格很多时候我们需要一个网格里面有多个体（例如，定义源项，有转动部分），但是默认情况下Tgrid只划分其中一个体的网格（严格说，只输出其中一个体的网格到*.msh文件）。要解决这个问题，需要改变Tgrid的默认设置：Tgrid - Mesh - Tri/Tet - Controls - Init/Mesh，然后把Non-Fluid Type选成Fluid（默认选项是dead）。 和ICEM CFD

5、一样，Tgrid里面是没有体的。体是由面组成的封闭空间决定的。是用默认设置的话，Tgrid只会把最大的体输出，其余的体设成dead，不会输出。 Tgrid Tutorial的第一个练习题就是有关多个体划分网格的。具体操作可以练习第一题。Sun, 09 Dec 2007 19:24 +0000Fluent安装后不能启动问题是这样的，Fluent安装后不能启动，并且给出下面的错误消息： The application failed to initialize properly （0XC0150002）. Click OK to terminate the application 出现这样的问题是因

6、为在64位windows上，Fluent需要Microsoft .NET Framework 2.0 libraries。需要下载.NET framework Version 2.0 Redistributable Package。x64版本可以在微软网站免费下载到。当然最好的方法是，使用windows的自动更新功能，下载安装所有的补丁和升级程序。 下载链接：Sat, 08 Dec 2007 20:07:51 +0000Airpak 3.0.16 发布Fluent刚刚发布了Airpak 3.0.16。在此以前的版本是Airpak 3.0.12（链接）。我还没有具体试用过，应该没用功能性的提高，

7、主要是提高稳定性。最重要的是从这个版本起，Airpak开始支持64位系统（Windows和Linux）。用户可以求解更大更复杂的问题。Airpak可以在Fluent用户服务中心下载。Fri, 14 Dec 2007 04:32:00 +0000Fluent for Catia V5 3.1 发布包括32位windows和64位windows版本。产品介绍网页： Technorati : Catia, FluentWed, 10 Oct 2007 02:本博客主要介绍ANSYS，CFX，Fluent的最新更新，使用技巧等。同时也有CFD和FEA基本理论，及其他CAE软件的介绍。CFX 11.0的

8、两个CEL新功能1.inside（）函数 有时候我们需要在不同的区域设置不同的属性。比如，要初始化一个自有表面问题，在volume A体积比是1，在volume B体积比是0。在10.0时，需要把这两个区域防近两个domain，然后对各自domain进行初始化。这样，需要建立domain interface来连接domain。可能只能使用GGI来连接，这样精度就会受到影响。 在11.0，inside（）函数可以方便解决这个问题。inside（）函数的功能和step（）函数的功能类似（ifelse语法）。如果在指定区域内，返回1；否则，返回0。 首先，找到volume A和B的原始区域名。只要把

9、树形目录里的mesh展开，就可以看到下面所有的面和体区域。面区域以F开头。体区域以B开头。然后，写出inside（）REGION:B*函数。最后把这个CEL函数放到模型中。 下面是一个利用inside（）函数进行初始化的例子： Initial_C = 1 kg m-3*inside（）REGION:B3872 在区域B387内，初始值为1;否则为0。 2. REGION:语法 在10.0时，基于区域的函数如area（）只能基于已定义边界条件的面。也就是说，后面只能跟边界条件名，而不能是网格中的原始区域（primitive region）。这样，如果要定义基于原始区域的函数，而这个区域不是边界条

10、件时，就会比较麻烦。 11.0提供的REGION:语法可以方便的解决这个问题。其实REGION:的用法已经在上面的例子解释了，这里就不多说了。 CEL, CFXSun, 07 Oct 2007 05:03:29 +0000简化Airpak模型的小经验Airpak虽然提供了非常强大的划分网格功能，不过如果不认真控制的话，还是会产生非常大的网格。最近遇到一个问题在32位PC上，Airpak不能显示大于一百万网格的PMV和PPD。我猜想PMV和PPD结果并没有保存在最终结果中，需要暂存在内存中，因此对内存的要求会增加。 在使用Airpak的过程中，还遇到过其它和网格质量相关的问题。网格质量低的话，会

11、导致收敛问题。下面总结一些我发现的经验（有新发现的话，持续添加）。 1. 尽量使用Hexa unstructured方法。Tetra生成的单元数最多，Hexa Cartesian次之，Hexa unstructured最少。Hexa Cartesian不能划分弯曲、倾斜的几何形状，不推荐使用。Tetra可以用在复杂的几何形状。Tetra生成需要很长时间。Hexa dominant是指混合使用Hexa unstructured和Tetra。 2. 少用CAD，多用polygon。虽然Airpak 3.0允许直接使用CAD几何形状，但是由于CAD本身的缺陷或者过于复杂，生成Tetra网格会很慢，并

12、且单元数太多，浪费计算资源。用Polygon可以近似复杂的形状，进而生成效率高的Hexa unstructured网格。 3. 使用Non-conformal Meshing。如果room里有比较小的细节的话，把这些细节放到assembly，然后mesh seperately，能够显著减少单元数。网格质量也能大大提高。 4. 控制Minimum gap。默认的minimum gap是1毫米。在模拟大的流域时，如果一些object没有对齐，会生成非常大纵横比的单元，影响收敛。如果object很多，对齐困难的话，使用大一点的minimum gap就可以解决这个问题。 5. 使用Per object

13、 control。可以更好的控制，物体旁边的边界层等。 6. 检查网格质量。网格质量的第一项Face Alignment非常重要，如果有很多单元在0 - 0.15的范围的话，会很难收敛或发散。把下面的max改成0.15，然后点击柱状图，可以检查低质量单元的位置。 7. 如果有收敛问题，可以暂时deactivate所有object，然后依次activate进行测试，找出问题所在。 Airpak的帮助文件对网格生成有比较详细的阐述，如果认真阅读的话，会有很大的帮助。网格生成是CFD模拟中最重要的环节之一，因此磨刀不误砍柴工。 Airpak, 网格Sat, 06 Oct 2007 03:50:23

14、+0000CFX：用动网格来转动固体表面在一些CFD模拟中，用户需要测试流场对一系列尺寸的反应。比如所当管道的直径为10 mm，12 mm，和14 mm时，流场各有什么不同。DesignModeler里面的parameter可以做到这一点。如果使用CAD interface的话，DesignModeler可以读进上游软件的parameter，比如Pro/E。这样做的问题是每次都需要重新生成网格（用DesignXplorer可以自动化这一过程）。其实我们可以用CFX的Mesh deformation功能实现这个目的。 问题是这样的，要测试控制叶片在0-5度内，每转动一度时流场的不同。做法是这样的

15、： 1. 在domain上设定mesh deformation。 2. 设定所有的wall边界。如果没有移动，设置成Unspecfied；如果有移动，设置成Spcified Location。 要计算出转动后的location，需要用CEL进行坐标变换。下面的连接介绍了转动坐标变换的公式: 如果转动轴和z轴平行，并且位于（x0,y0）的话，我们可以算出转动后的坐标为： x2 - x0 = （x1-x0）*cos（phi） - （y1-y0）*sin（phi） y2 - y0 = （y1-y0）*cos（phi） + （x1-x0）*sin（phi） x0, y0：转动中心 x1, y1：转动前

16、的坐标 x2, y2：转动后的坐标 把x2,y2输入就可以模拟转动了。 下面是一段CEL例子： LIBRARY:CEL:EXPRESSIONS:phi = 5*pi/180x2 = xy0 = 0 my1 = yy2 = y0+（y1-y0）*cos（phi）-（z1-z0）*sin（phi）z0 = -0.21 mz1 = zz2 = z0+（z1-z0）*cos（phi）+（y1-y0）*sin（phi）ENDENDEND Technorati : CFX, 动网格Fri, 05 Oct 2007 04:48:opening temperature vs. static temperatu

17、re前面一篇帖子讨论了在CFX里面应该使用什么样opening边界条件。当时只是讨论了动量方程边界条件，没有讨论能量方程边界条件。问题是这样的，在CFX做通风系统模拟时，环境温度是32度，流场内只有热源，没有热量损失。根据常识，温度不可能低于32度，但是实际模拟结果却有部分区域温度低于32度。 问题是稳态的，我只算了两个迭代，在CFX-Post里面发现温度的global range是低于32度的。但是在切面上很难看到那些区域温度低于32度。使用isosurface功能可以方便的看到低温区域。低温区域位于一个opening边界条件旁边。 检查了opening的定义后，发现温度定义为opening

18、 temperature。也就是说，如果空气流入时，total temperature是32度；如果空气流出时，static temperature是32度。换句话说，如果空气流入，static temperature实际上低于32度。空气流速越大，static temperature越低。这样就会造成没有热损失，温度却低于32度的情形。 在做通风系统模拟时，opening条件应该统一设成静压和静温。 CFX, 边界条件Thu, 04 Oct 2007 05:45:用CFX模拟二维问题CFX只有3d求解器，在求解二维问题时，需要有特别的设置。当然,Fluent有专门的2d求解器，求解速度要快得

19、多。 二维问题可以分为平面二维（planar 2D）问题和轴对称二维（axisymmetric 2D）问题。 1. 几何形状 平面二维：在DesignModeler里面，extrude二维sketch。延伸的长度不重要，但是厚度要比较薄。 轴对称二维: 在DesignModeler里面，revolve二维sketch。转动的角度部重要，1度到5度比较合适。 2. 网格 平面二维：在CFX-Mesh里面，把Option - Meshing Strategy改成Extruded 2D Mesh，Number of Layers = 1，然后定义Extruded Pair，Option = Tran

20、slational 轴对称二维： Meshing Strategy改称Extruded 2D Mesh, Number of Layers = 1，然后定义Extruded Pair，Option = Rotational，并定义轴。 生成的网格主要由锲形（prism）网格组成。轴对称情况下，靠近轴的地方会有退化网格。 3. 定义 二维问题使用和三维问题类似的边界条件。对前面和后面，定义成symmetry（对称）边界条件就可以了。如果没有定义成对称条件的话，CFX-Solver回提示不能正确计算梯度，求解器会自动中止。 CFX, 二维Wed, 03 Oct 2007 07:27:用CFX模拟流

21、体在不同材料里的扩散在生物医药的应用上，有时候需要模拟药物在不同材料里的扩散。流体本身没有流动，但是药物会从高浓度区域扩散到低浓度区域。 要求解这个问题，不需要求解速度场和对流项。只要求解一个扩散方程。因此自己开发程序或者用matlab可能会更适合。用CFX可以模拟比较复杂的几何形状。 1. 不求解动量方程。Insert - Solver - Expert Parameter - Model Over-rides，把solve fluid的选项改成f。 2. 不求解湍流方程。把湍流模型设成laminar 3. 不使用任何其他模型。没有传热，多相流等。 4. 定义一个Additional var

22、iable。然后再domain里面激活这个additional variable，使用diffusive transport equation。并且定义该additional variable在里面的扩散系数。 5. 定义边界条件。 在CFX里，默认情况下，CFX-Pre会对所有的domain使用同样的设定。如果要给不同的domain设定不同的扩散系数的话，需要作一个高级设置。Edit - Options - CFX-Pre - Enable Beta Features。最后在树形目录的Simulation上点右键，选空Constant Domain Physics。这样便可以给不同的区域顶以

23、不同的扩散系数了。当然，在做网格时，要先把domain划分好。 CFX, 扩散Mon, 01 Oct 2007 07:56:Insufficient Catalogue Size前面一篇帖子，介绍了CFX求解器堆栈长度不足的处理。最近遇到一个实例，在进行瞬态计算时，CFX报告了下面的错误消息： +| * INSUFFICIENT CATALOGUE SIZE * | ACTION REQUIRED : Increase the file catalogue size. | If the situation persists please contact the CFX Customer Hel

24、pline | giving the following details:- | Current catalogue size : 50822 |+ 这是由于CFX的存储管理系统（Memory Management System, MMS）没有分配足够的内存给所要求解的问题。这种问题是不常见的。 有两个办法可以解决这个问题，在CFX-Pre里面用CCL控制，或者在CFX-Solver里，配置相应的参量。它们的作用是一样的。 1. 在CFX-Pre里用CCL控制 在Solver Control上点右键，然后选择”Edit in Command Editor”。在CCL里插入下面的语句： Cata

25、logue Size Multiplier = 1.2 这句定义可以直接放在”SOLVER CONTROL”下面。点击Process确认。 2. 在CFX-Solver里配置参量 如果是用命令行提交CFX，在CFX5solve命令里加上”-size-mms 1.2控制。这个控制是让MMS请求1.2倍的内存。根据情况不同，可以使用更大的值。 如果是用图形界面提交CFX，在solver标签下面，可以输入advanced arguments。 .Sun, 30 Sep 2007 05:40:配置windows系统CFX并行计算最近被问到怎么给windows系统配置CFX并行计算。其实CFX的并行计算

26、功能是很容易配置的。32位windows上使用mpich，64位windows上使用mpich2。 如果已经安装了ANSYS Workbench的话，帮助里会有一本Installation and Licensing Documentation。在里面搜索mpich会看到具体的配置方法： 1.在CFX-Launcher上，Tools - Command Line 2.安装mpi 2.1 32位系统，输入： cfx5parallel -install-mpich-service 2.2 64为系统，输入： cfx5parallel -install-mpich2-service 3.注册用户 3.1 32位系统，输入： cfx5parallel -register-mpich-user 3.2 64位系统，输入： cfx5parallel -register-mpich2-user 4. 输入用户名和密码。个人认为这个用户名和密码并不是很重要，可以输入任意值。 如果使用分布式并行计算的话，还需要安装rsh服务和配置防火墙。对于前者，安装帮助上的说明安装就可以了；对于后者，通常我是直接把wi