1、cfx 数值模拟教程 kobesu1基于 CFX 的离心泵内部流场数值模拟基于 CFX 的离心泵内部流场数值模拟随着计算流体力学和计算机技术的快速发展,泵内部的流动特征成为热点研究方向,目前应用 CFX软件的科研人员还较少,所以将 CFX 使用的基本过程加以整理供初学者参考。如有不对之处敬请指教。一、 CFX 数值计算的完整流程二、基于 ICEM CFD 的离心泵网格划分2.1 导入几何模型 2.2 修整模型2.3 创建实体2.4 创建 PRAT2.5 设置全局参数2.6 划分网格2.7 检查网格质量并光顺网格 2.8 导出网格选择求解器2.9 导出网格三、CFX-Pre 设置过程3.1 基本
2、步骤 3.2 新建文件3.3 导入网格 3.4 定义模拟类型3.5 创建计算域3.6 指定边界条件3.7 建立交界面cfx 数值模拟教程 kobesu23.8 定义求解控制3.9 定义输出控制3.10 写求解器输入文件3.11 定义运行3.12 计算过程四、 CFX-Post 后处理4.1 计算泵的扬程和效率4.2 云图4.3 矢量图4.4 流线图2.1 导入几何模型在 ICEM CFD 软件界面内,单击 FileImort GeometrySTEP/IGES(一般将离心泵装配文件保存成 STEP 格式),将离心泵造型导入 ICEM,如图 3 所示。cfx 数值模拟教程 kobesu3图 3
3、导入几何模型界面2.2 修整模型单击 GeometryRepair GeometryBuild Topology,设置 Tolerence,然后单击 Apply,如图 4 所示。拓扑分析后生成的曲线颜色指示邻近表面的关系:green = 自由边, yellow = 单边,red = 双边, blue =多边,线条颜色显示的开/关 Model tree Geometry Curves Color by count,Red curves 表示面之间的间隙在容差之内, 这是需要的物理模型,Yellow edges 通常是一些需要修补的几何。图 4 修整模型界面2-3 创建实体 单击 Geometry
4、Creade Body,详细过程如图 5 所示。cfx 数值模拟教程 kobesu4图 5 创建实体界面2.4 创建 PRAT创建 PART,是为了设置边界时使用,在模型树中,右键点击 Part,在出现菜单中选择 Create Part。以此创建各个部件的 part,如图 6 所示。cfx 数值模拟教程 kobesu5图 6 创建 PART 界面2.5 设置全局参数在 mesh 选项卡中,单击 Global Mesh Setup,并设置 Max element,如图 7 所示。cfx 数值模拟教程 kobesu6图 7 设置全局参数界面2.6 划分网格对各个部件进行网格划分,单击 Comput
5、e Mesh 图标,选择网格类型和算法,然后划分网格。具体如图 8 所示。 cfx 数值模拟教程 kobesu7图 8 网格划分界面 2.7 检查网格质量并光顺网格在 MeshEdit Mesh 界面中,依次单击图 9 所示图标,检查网格质量并光顺网格。图 9 网格质量检查和光顺2.8 导出网格选择求解器网格质量达到要求后,选择 OutputSolver Setup,设置如图 10 所示。cfx 数值模拟教程 kobesu8图 10 选择求解器界面2.9 导出网格选择 Output,将网格文件保存成.CFX5 格式,详细设置如图 11 所示。cfx 数值模拟教程 kobesu9图 11 导出网
6、格界面3 CFX-Pre 设置过程3.1 基本步骤新建文件导入网格(Import Mesh) 定义模拟类型(Simulation Type) 创建计算域(Domain) 指定边界条件(Boundary Condition) 指定交界面(Domain Interface) 给出初始条件(Initial Conditions) 定义求解控制(Solver Control) 定义输出数据(Output File & Monitor Points) 写入定义文件(.def File)并求解。 3.2 新建文件打开 CFX-Pre 界面,在工具栏中单击“新建文件”,弹出 New Case 对话框,选择 General,详见图 12。图 12 新建文件界面3.3 导入网格选择 FileImportmesh,弹出 Import mesh 对话框,选择相应网格文件即可。cfx 数值模拟教程 kobesu10图 13 导入网格界面3.4 定义模拟类型如图 14 所示,单击 Analysis Type 图标,在 Option 中选择 Steady state 或者 transient。