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CFX总结
张永立 编写
2009年
目录
目 录
CFX的安装 ...................................................................................................................................... 1 CFX前处理 ...................................................................................................................................... 1
1. 旋转机械的几种级间模式 ....................................................................................... 1 2. 旋转机械Pitch Ratio的介绍 ................................................................................... 1 3. 旋转机械的时间步长设置 ....................................................................................... 1 4. 关于给压差计算流量的测试结果（CFX11.0与Fluent6.3.26比较） ................. 2 5. CFX火灾喷淋仿真方法 .......................................................................................... 2 6. CFX-Pre中的Domain Interface的设置说明(V12.1) ............................................. 4 7. 如何在一个case中实现不同的计算域使用不同的流体介质？ .......................... 4
CFX求解器 ...................................................................................................................................... 4
1. 计算时出错：“Insufficient Catalogue Size”如何解决？ ...................................... 4 2. CFX并行分区算法 .................................................................................................. 5 3. CFX如何命令实现用结果文件作为新的求解初始场？ ...................................... 5 4. 关于CFX并行的几个问题？ ................................................................................. 6 5. CFX并行模式： ...................................................................................................... 6 6. ke和SST两个模型计算阻力测试？ ..................................................................... 6 7. CFX进行各向异性材料换热的实现方法？【总部回复】 .................................. 6 8. CFX提交求解出错？ .............................................................................................. 9
CFX后处理 .................................................................................................................................... 10
1. 如何在CFX-Post中求温度或密度等Scalar的梯度？ ....................................... 10 2. CFX如何求得换热系数的？ ................................................................................ 10 3. 在CFD-Post中如何显示周向速度和径向速度分量？ ....................................... 10 4. 如何创建任意形状的切面（平面或曲面） ......................................................... 10
CFX并行 ........................................................................................................................................ 10
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正文
CFX的安装
CFX前处理
1. 旋转机械的几种级间模式
FrozenRotor:
坐标系改变，但转子与定子之间的相对位置不变，相当于准稳态计算。适合于流体速度远大于交界面位置的机械转动速度时（即转速较慢），此模型计算量最小。此联结方式下有两个参数可以设置：Rotational Offset和Transformation Type. 对于Rotational Offset,可以用于不提前改变网格相对位置，而实现不同转子/定子相对位置下的流场计算。对于Transformation Type，当pitch ratio不等于1或者当interface中的两个网格面不完全overlap时，可以选择”Automatic”，当interface的两网格面完全overlap时可以选择”None”。 Stage:
多叶片通道被同时求解时，在旋转区域和静止区域之间进行物理量周向平均。适合于流速和机械转动速度量级相当时（即转速较快），此模型计算量大于FrozenRotor，此模型型适合于多级旋转机械的计算。推荐应用FrozenRotor获得初解，然后应用Stage获得精确解。此联结方式下有一个参数可以设置：Pressure Profile Decay , 这是为了避免交界面求解的不稳定性,一般设为0.05。
Same Frame With Frozen Rotor 或Same Frame With Stage：
适用于坐标系没有改变，而存在pitch change（匹配度不等于1）时。如果此时不选择上述两选项，而选择“None”，则程序不会考虑“pitch change”和“shape change”的影响。 Transient Rotor-Stator：
真实考虑瞬态效应的模型，计算量最大。有参数Transformation Type可供设置（祥见FrozenRotor中的介绍）。
2. 旋转机械Pitch Ratio的介绍
有三种选择：Automatic/Value/Specified Pitch Angles. 其中Automatic自动处理；Value是给定Pitch ratio的值；Specified Pitch Angles是分别制定Side1和Side2的角度。
3. 旋转机械的时间步长设置
对于稳态计算（FrozenRotor/Stage），时间步长=1/ω，如：转速ω=523rad/s，则时间步长
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正文
=1/523=0.002s. 对于瞬态计算（TransientRotor-Stator），时间步长≤旋转机械走过1个pitch所用时间的1/10，比如：转速ω=523rad/s，动静叶匹配关系为60/113，则通过一个pitch的时间=(2*PI/60)*(1/ω)=2.0e-4s,要在这一个pitch上计算至少十步，所以时间步长≤2.0e-5s.
4. 关于给压差计算流量的测试结果（CFX11.0与Fluent6.3.26比较）
（测试几何模型：直管，半径1cm，长度100cm） 工况 CFX1 边界设置 (参考压力=1atm) 不可压空气： 入口总压=0Pa，出口静压=-8000Pa 计算结果 入口总压=-1.0Pa， 入口静压=-4085Pa， 出口静压=-8001.7Pa， 质量流量=0.0308kg/s 入口总压=-1.7Pa， 入口静压=-3938Pa， 出口静压=-8001.9Pa， 质量流量=0.0294kg/s 入口总压=-171.6Pa， 入口静压= -4024.4Pa， 出口静压= -8001.8Pa， 质量流量=-0.0291kg/s 入口总压=0Pa， 入口静压=-3845Pa， 出口静压=-8000Pa， 质量流量=0.02925kg/s 入口总压=-170Pa， 入口静压=-3923Pa， 出口静压=-8000Pa， 质量流量=0.02889kg/s CFX2 (参考压力=1atm，298K) 理想空气： 入口总压=0Pa，出口静压=-8000Pa CFX3 (参考压力=1atm，298K) 理想空气： 入口总压=-170Pa，出口静压=-8000Pa Fluent2 (参考压力=1atm，298K) 理想空气： 入口总压=0Pa，出口静压=-8000Pa Fluent3 (参考压力=1atm，298K) 理想空气： 入口总压=-170Pa，出口静压=-8000Pa
5. CFX火灾喷淋仿真方法
火灾气体中含有：CO/CO2/O2/H2O/N2 喷淋液体就是水雾：H2O（Liquid）
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