CFX前处理——附加变量Additional Variables
FLUENT教程10-CFD post 后处理
2. 如需要，创建变量/表达式
3. i) 在位置上生成定量的数据 ii) 在位置上生成定性的数据
4. 生成报告
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创建位置
在 Insert 菜单或工具栏中创建位置 创建好的位置显示在Outline 树中
其他图形对象
Clip Plane
– 定义面; 用于对所创建的这个面前/后 的几何
Colour Map
– 定制色彩图例
Text Coord Legend Instance Clip Colour
Frame
Transform Plane Map
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报告中含有的项目列表
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位置类型
面(Planes)
–XY Plane, Point and Normal, etc.
–在求解域里，可以创建圆或矩形
点(Point)
–XYZ: 坐标系创建. 通过鼠标拾取 –节点数(Node Number): 一些求解器错误产
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位置类型
涡核心区(Vortex Core Region)
– 自动甄别涡核心区
旋转面(Surface of Revolution)
– 柱面(Cylinder), 锥面(Cone), 盘
面(Disc) 和球面(Sphere)
– 通常是旋转线形成面 • 任何线 (已存在的线, 多义线, 流线, 粒子轨迹) 绕某轴旋转
CFD-POST使用教程
User Surface: From Contour Method
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其他图形对象
Text: 在viewer中加入 自己的labels
可自动显示和改变time step/values, expressions, 及 dates
Text Coord Legend Instance Clip Colour
Frame
Transform Plane Map
Coord Frame
在面上插入一个向量?在空位置点击右键显示当前视图下的选项aperaglobalcompany?perachina?变量按钮显示所有可用变量的信息?derivedvariables?通过cfdpost计算得到这些量不包括在结果文件中?geometricvariables?xyznormalsmeshqualitydata?solutionvariables?来自结果文件?userdefinedvariables?创建新的变量?turbovariables?为透平机械算例自动创建的变量变量按钮aperaglobalcompany?perachina变量按钮?面板显示所选择变量的所有详细信息?userdefinedvariables有不同的显示内容?单位改变为显示单位?可以以表达式代替变量?表达式值保留在结果文件中?可以在hybrid和conservative两种变量显示方式之间切换?仅用于cfx计算结果?也能对任何plot的变量在hybrid和conservative之间进行切换aperaglobalcompany?perachina?cfxsolver是基于有限体积法有限体积法是基于网格构建的而并非等同于网格?网格节点位于控制体的中心?计算数据是存储于节点而非平均的存储于控制体?几乎所有wall边界上的半个控制体有非零的速度?这些非零的速度存储在壁面的节点上?但是理论上壁面上的速度值应该为零?守恒变量值控制体积值?混合变量值指定边界条件上的值混合标量和守恒变量wallmeshnodemeshelementcontrolvolumeboundaryvelocityprofilehalfcontrolvolumeadjacenttowallaperaglobalcompany?perachina?从图片观察的角度ansyscfdpost采用混合hybrid值为默认值这个值不会出现壁面上速度非零的情况?从计算的角度守恒conservative值为默认值?例如检查计算是否正确通过壁面的速度为零相应的通过壁面相邻控制体的质量流也应为零
CFX培训教材03求解器设置
求解器控制 – 时间步 时间步在CFX的计算中，起 了非常重要的作用
– 如果时间步太大，收敛困难，甚 至会计算失败
– 如果时间步太小，收敛速度将降
低，时间代价较大
求解器控制 – 时间步
对对流项占主导的流动，可以将流体在流体区域的驻留时间作为 时间步
– 最佳时间步：取长度尺度/速度尺度的 1/3 – 对复杂物理现象的流动，超音速流动等等，在开始迭代的几步可能需要较 小的时间步
指定混合格式，指定 b 值(0~1), (即. 介于 无修正到全修正)
– 容易出现超过或者低于实际物理值的结果
b=1.00
High resolution：在整个流体域中，b 值 一直保持最大
– 与物理值基本保持一致
High Resolution Scheme
求解器控制 – 湍流
湍流方程的离散格式默认的为迎风 (Upwind)格式
输出控制– 备份
Backup按钮用于控制求解器是否以及 何时自动的写出备份文件 推荐用于计算时间较长的情况，如出现 断电、网络问题等 选项:
– Standard: 等同于完整的结果文件
– Essential: 允许完全重算
– Smallest: 允许重启求解器，以某计 算结果为初值计算 – Selected Variables: 不推荐
areaAve(Cp)@inlet
–如. 某流体通过出口的质量流:
oil.massFlow()@outlet
在稳态模拟中，可以创建任何关心量的监测 –可以作为判断计算是否收敛的另一个标准： 监测量的值不再改变
求解器控制– 收敛目标
设定守恒目标(Conservation Target)= 设定 全局的非平衡量目标
ANSYS-CFX前处理 数值计算及实例
第5章CFX前处理数值计算及实例本章通过实例详细介绍了CFX进行泵水力部分数值计算的方法。
注意包括网格文件的导入方法、流模型的选择、计算域的定义、边界条件的设定、交界面的设定等CFX前处理的设置方法。
并通过实例讲解设定过程。
5.1 网格文件的导入：1）打开CFX软件。
在【ANSYS19.2】程序里选择【CFX19.2】并单击。
2）打开CFX前处理CFX-Pre 19.2，如图5.1-01所示，单击【CFX-Pre 19.2】。
图 5.1-013）在菜单栏中选择【File】→【New Case】→【General】，单击【OK】。
4）单击【File】→【Import】→【Mesh...】或者直接单击工具箱中图标。
在打开的导入网格对话框中，选择之前设置好的网格文件（主要包括IMP.cfx5、INLET.cfx5、OUTLET.cfx5、VOL.cfx5等四个文件），注意“Mesh Units”里选择“mm”，单击【Open】，将文件导入，如图5.1-02所示。
图 5.1-025.2 定义计算类型：这里需要定义计算类型是定常计算还是非定常计算。
双击左侧模型树上【Analysis Type】选项进入属性编辑，如图5.2-01所示。
如果是定常计算，将【Basic Settings】选择为【Steady State】，单击【OK】按钮，完成计算类型的定义。
注意实例选择定常计算类型。
图 5.2-015.3 定义计算域：首先需要对各个网格文件进行定义。
直接单击工具条上的，弹出对话框，并将对话框进行命名，如图5.3-01所示。
这里需要定义的有叶轮IMPELLER、进口水段INLET、出口水段OUTLET、蜗壳VOLUTE。
其中叶轮域为旋转域，其他为静止域定义方式一致。
图 5.3-011）定义叶轮计算域：单击工具条上的，在对话框里命名为IMPELLER，单击【OK】按钮，左侧控制树弹出选项卡，如图5.3-02所示。
CFX常见问题与对策
CFX-4 Leabharlann 见问题CFX-4 命令语言
1、我想使在不同时间步的临时结果可视化。 以下的命令语句示出如何在５，１０，１５的时间步上写出 dump 解。 >>DUMP FILE OPTIONS TIME STEP 5 ALL VARIABLES >>DUMP FILE OPTIONS TIME STEP 10 ALL VARIABLES >>DUMP FILE OPTIONS TIME STEP 18 ALL VARIABLES 选项 EACH TIME STEP 通常会导致庞大的 dump 文件，所以我们推荐上面的方法。
科研中国 辛几何科技
CFX 软件介绍
CFX 软件模块关系图
CFX-BUILD CFX 软件家族的通用前处理系统，快速高效地为最复杂的几何形体生成高质量的结构化、非结构化、混合 网格。由于建立在当今最优秀的前处理 PATRAN 框架系统之上，CFX-BUILD 不仅提供强大的三维几何构 建手段，而且将 CFD 无缝连接到 CAD 系统中，真正实现设计分析的一体化。 直接 CAD 访问 基于 MSC/PATRAN 革命性的单一几何模型技术（Single Geometric Model 简称 SGM），可以直接在 CAD/CAE 数据库中的 CAD 模型上进行流体工程分析，读取、转换、修改和操作正在设计的 CAD 模型而无需复制，从而使设计人员 和分析人员可在同一个几何模型工作。 对超过 40 个以上的主流 CAD/CAE 系统进行原始格式的几何访问，包括 CADDS5，CATIA，Euclid3， Parasolids ， Pro/ENGINEER 和 Unigraphics ， 并 可 读 入 任 何 CAD 系 统 IGES 格 式 的 几 何 形 体 ， 如 MSC/PATRAN，I－DEAS 和 AutoCAD，确保几何数据的完整。 几何造型 修改和操作 CAD 模型的强大能力，如缝合，自动调整和组合各种曲面等功能，在任何 CAD 模型上生成高 质量网格。 全面的、强有力的几何造型工具，如旋转，沿任意曲线拉伸，面滑移等功能。 标准的 GUI，简洁的风格，易于掌握；唯美的视觉效果，三维真实图形显示，消隐，设置光照，并以鼠标 调动模型旋转、移动和缩放，从各个角度观察几何形体 网格生成 结构化、非结构化、混合贴体网格 高度自动化的非匹配多块网格 伸缩和变形网格，滑动或旋转网格 非结构化表面网格自动生成，Delaunay 或阵面推进法生成体网格 表面曲率自适应网格和流场自适应网格 网格自动优化 边界条件 交互式的边界条件设置，可与几何造型交叉进行，修改方便 丰富的边界条件库，包括： 入口边界条件 用于设置流动边界的速度、温度、压力、湍流量、质量分数、用户标量等的分布； 质量流量边界条件 用于设置速度分布未知的流动边界的流量值； 压力边界条件 用于设置速度分布未知的流动边界的压力值，包括总压； 壁面边界条件 用于设置固体表面的边界条件，如： 线性，对数，或平方关系的壁函数； 滑移（粘性），非滑移（无粘），或混合壁面边界条件； 静止，移动，或旋转壁面边界条件； 绝热，等温，固定热流量，或混合壁面温度边界条件； 颗粒流的附着或弹性壁面边界条件。
6-1 Fluent——CFD-POST使用教程
Vector Contour Streamline Particle Track
能plot任何变量; 通常对速度进行plot 可以投影矢量，切线方向或垂直方向
Streamlines
从给定的location开始, 给出流线方向forwards 和/或backwards
面流线(surface Streamline)选项可以看出面上 的流动速度
化时的计算和更新
图表
沿着线/曲线显示出两个变量之间的 关系
首先需要创建线/曲线
多义线, 边界交线, 等高线等
Charts可以自动的添加到Report里 Chart Points图表点不需要在空间 上均匀分布
数据点常常指线/曲线与网格面
的交点
可以在一个图表里图示多个线
图表
1. Create Curves 2. Create Chart
Turbo variables
变量按钮
面板显示所选择变量的所有详细信息
User Defined variables有不同的显示内容
单位改变为显示单位 可以以表达式代替变量
表达式值保留在结果文件中
可以在Hybrid 和Conservative 两种变量
显示方式之间切换
仅用于CFX计算结果 也能对任何plot的变量在Hybrid和 Conservative之间进行切换
Coord Frame Legend
为plot创建Legend
Instance Transform
CFX13_07_交界面,源项,添加变量
• Rotational Periodicity
– Simulates rotationally periodic geometries
• General Connection
– For all other types of connections – A Frame Change/Mixing Model and a Pitch Change apply to rotating domain cases. These are discussed in the Moving Zones lecture
Training Manual
• A single mesh file may contain non-matching mesh regions and require domain interfaces
– Changes in reference frames between domains
• Even if the mesh matches
– The Domain (Filter) just limits the scope of the Region List to make selection easier
How?
• The Interface Models and Mesh Connection Method control how data is transferred across the interface
7-8
Release 13.0 December 2010
Domain Interfaces
Porous Interface Usage
Training Manual
• Domain interfaces involving porous domains are always treated as GGI
ANSYS-CFX pre user guide
ANSYS CFX-Pre User Guide1、CFX-Pre Basics：1、Starting CFX-Pre：File >> New Case；General：通用CFX-Pre界面，用于所有类型CFD模拟；Turbomachinery：涡轮机械CFD模拟；Quick Setup：CFX-Pre简化，仅用于单计算域（single-domain）、单相（single-phase）问题模拟；不支持：多相（multiphase）、燃烧（combustion）、辐射（radiation）、高等湍流模型（advanced turbulence models）CFD模拟。
Library Template：模板库提供特定物理模拟模板；2、CFX-Pre Workspace：Outline 结构：（1）Mesh：网格操作如：导入（import）、变换（transformation）、渲染（render）、可视化（show、hide）（2）Simulation：AnalysisAnalysis Type：稳态（steady）、瞬态（transient）分析，Domain：流体（fluid）、多孔介质（porous）、固体（solid）计算域，区域、类型、属性设置；Domain Interfaces：计算域、网格连接界面；Global Initialization：全局计算域初始化，单一计算域初始化于Domain中设置；Solver：求解单位（Solution Units）、求解控制（Solver Control）、输出控制（Output Control）；Coordinate Frame：默认笛卡尔坐标系，可创建新坐标系统；Materials、Reactions：材料、化学反应；Expressions、Functions、Variables：表达式、自定义函数、变量、及子程序；（3）Simulation Control：分析求解控制、及求解结构序列（Configuration）设置；（4）Case Options：显示、标示设置；3、CFS-Pre 文件类型：（1）Case File（.cfx）：CFX-Pre数据文件，包括模拟物理学定义、计算区域设置、网格信息；（2）Mesh File：网格文件；（3）CFX-Solver Input Files（.def，.mdef）：CFX-Solver输入文件，单一结构输入文件（.def）；多结构输入文件（.mdef），需补充构造序列（Configuration Definition）定义文件（.cfg）；（4）CFS-Solver Results File（.res，.mres，.trn，.bak）：结果文件（.res单一结构，.mres多结构），多结构模拟.mres文件，同时可生成单一.res结果文件；中间结果文件（.trn瞬态结果文件，.bak备份文件），Output Control >> Trn Results、Backup设置；（5）CFX-Solver Error Results File（.err）：CFX-Solver求解失败错误信息文件；（6）Session File（.pre）：CFX-Pre录制CCL操作命令；（7）CCL File（CFX Command Language，.ccl）：CFX-Pre保存CCL 命令状态文件，较Session File，仅对当前CCL命令操作状态保存。