60_CFX總結(jié)(DOC)

1、CFXCFX 總結(jié)總結(jié)張永立編寫2009年目錄1目錄CFX的安裝1CFX前處理11.旋轉(zhuǎn)機(jī)械的幾種級間模式12.旋轉(zhuǎn)機(jī)械PitchRatio的介紹13.旋轉(zhuǎn)機(jī)械的時間步長設(shè)置14.關(guān)于給壓差計(jì)算流量的測試結(jié)果（CFX11.0與Fluent6.3.26比較）25.CFX火災(zāi)噴淋仿真方法26.CFX-Pre中的DomainInterface的設(shè)置說明（V12.1）47.如何在一個case中實(shí)現(xiàn)不同的計(jì)算域使用不同的流體介質(zhì)？4CFX求解器41.計(jì)算時出錯：“InsufficientCatalogu”如Ze解決？42.CFX并行分區(qū)算法53.CFX如何命令實(shí)現(xiàn)用結(jié)果文件作為新的求解初始場？54.關(guān)于

2、CFX并行的幾個問題？65.CFX并行模式：66.ke和SST兩個模型計(jì)算阻力測試？67.CFX進(jìn)行各向異性材料換熱的實(shí)現(xiàn)方法？【總部回復(fù)】68.CFX提交求解出錯？9CFX后處理101.如何在CFX-Post中求溫度或密度等Scalar的梯度？102.CFX如何求得換熱系數(shù)的？103.在CFD-Post中如何顯示周向速度和徑向速度分量？104.如何創(chuàng)建任意形狀的切面（平面或曲面）10CFX并行10正文1CFX的安裝的安裝CFX前處理前處理1.旋轉(zhuǎn)機(jī)械的幾種級間模式旋轉(zhuǎn)機(jī)械的幾種級間模式FrozenRotor:坐標(biāo)系改變，但轉(zhuǎn)子與定子之間的相對位置不變，相當(dāng)于準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)計(jì)算。適合于流體速度遠(yuǎn)大于交

3、界面位置的機(jī)械轉(zhuǎn)動速度時（即轉(zhuǎn)速較慢），此模型計(jì)算量最小。此聯(lián)結(jié)方式下有兩個參數(shù)可以設(shè)置：RotationalOffset和TransformationType.對于RotationalOffset，可以用于不提前改變網(wǎng)格相對位置，而實(shí)現(xiàn)不同轉(zhuǎn)子/定子相對位置下的流場計(jì)算。對于TransformationType,當(dāng)pitchratio不等于1或者當(dāng)interface中的兩個網(wǎng)格面不完全overlap時，可以選擇”Automatic”，當(dāng)interface的兩網(wǎng)格面完全overlap時可以選擇”None”。Stage:多葉片通道被同時求解時，在旋轉(zhuǎn)區(qū)域和靜止區(qū)域之間進(jìn)行物理量周向平均。適合于流

4、速和機(jī)械轉(zhuǎn)動速度量級相當(dāng)時（即轉(zhuǎn)速較快），此模型計(jì)算量大于FrozenRotor，此模型型適合于多級旋轉(zhuǎn)機(jī)械的計(jì)算。推薦應(yīng)用FrozenRotor獲得初解，然后應(yīng)用Stage獲得精確解。此聯(lián)結(jié)方式下有一個參數(shù)可以設(shè)置：PressureProfileDecay，這是為了避免交界面求解的不穩(wěn)定性，一般設(shè)為0.05。SameFrameWithFrozenRotor或SameFrameWithStage：適用于坐標(biāo)系沒有改變，而存在pitchchange（匹配度不等于1）時。如果此時不選擇上述兩選項(xiàng) ， 而 選 擇 “None” ， 則 程 序 不 會 考 慮 “pitchchange” 和 “sha

5、pechange” 的 影 響 。TransientRotor-Stator：真實(shí)考慮瞬態(tài)效應(yīng)的模型， 計(jì)算量最大。 有參數(shù)TransformationType可供設(shè)置 （祥見FrozenRotor中的介紹）。2.旋轉(zhuǎn)機(jī)械旋轉(zhuǎn)機(jī)械PitchRatio的介紹的介紹有三種選擇：Automatic/Value/SpecifiedPitchAngles.其中Automatic自動處理；Value是給定Pitchratio的值；SpecifiedPitchAngles是分別制定Side1和Side2的角度。3.旋轉(zhuǎn)機(jī)械的時間步長設(shè)置旋轉(zhuǎn)機(jī)械的時間步長設(shè)置對于穩(wěn)態(tài)計(jì)算（FrozenRotor/Stage）

6、,時間步長=1/w w，如：轉(zhuǎn)速 W W=523rad/s，則時間步長正文2=1/523=0.002s.對于瞬態(tài)計(jì)算（TransientRotor-Stator）,時間步長 W 旋轉(zhuǎn)機(jī)械走過1個pitch所用時間的1/10,比如：轉(zhuǎn)速 3 3=523rad/s,動靜葉匹配關(guān)系為60/113,則通過一個pitch的時間=（2*PI/60）*（1/W W）=2.0e-4s,要在這一個pitch上計(jì)算至少十步，所以時間步長 W2.0e-5s.4.關(guān)于給壓差計(jì)算流量的測試結(jié)果（關(guān)于給壓差計(jì)算流量的測試結(jié)果（CFX11.0與與Fluent6.3.26比較）比較）（測試幾何模型：直管，半徑1cm，長度10

7、0cm）工況邊界設(shè)置計(jì)算結(jié)果CFX1（參考壓力=1atm）不可壓空氣：入口總壓=0Pa，出口靜壓=-8000Pa入口總壓=-1.0Pa,入口靜壓=-4085Pa,出口靜壓=-8001.7Pa,質(zhì)量流量=0.0308kg/sCFX2（參考壓力=1atm,298K）理想空氣：入口總壓=0Pa，出口靜壓=-8000Pa入口總壓=-1.7Pa,入口靜壓=-3938Pa,出口靜壓=-8001.9Pa,質(zhì)量流量=0.0294kg/sCFX3（參考壓力=1atm,298K）理想空氣：入口總壓=-170Pa，出口靜壓=-8000Pa入口總壓=-171.6Pa,入口靜壓=-4024.4Pa,出口靜壓=-8001

8、.8Pa,質(zhì)量流量=-0.0291kg/sFluent2（參考壓力=1atm,298K）理想空氣：入口總壓=0Pa，出口靜壓=-8000Pa入口總壓=0Pa,入口靜壓=-3845Pa,出口靜壓=-8000Pa,質(zhì)量流量=0.02925kg/sFluent3（參考壓力=1atm,298K）理想空氣：入口總壓=-170Pa，出口靜壓=-8000Pa入口總壓=-170Pa,入口靜壓=-3923Pa,出口靜壓=-8000Pa,質(zhì)量流量=0.02889kg/s5.CFX火災(zāi)噴淋仿真方法火災(zāi)噴淋仿真方法火災(zāi)氣體中含有：CO/CO2/O2/H2O/N2噴淋液體就是水霧：H2O（Liquid）正文3仿真過程：

9、1定義可變氣體混合物(CO/CO2/O2/H2O/N2)2定義液體水：H20(L)3一定要定義“HomogeneousBinaryMixture”混合物： 材料1是H20,材料2是H2O(L),而且H2O和H2O(L)之間的轉(zhuǎn)換必須設(shè)定為“AntonieEquation”的形式， 這樣在定義“FlluidPairs”時應(yīng)用“LiquidEvaporationModel”模型。參考下面的圖片：Outline|Expressions|OutputControlMaterial:mixtureDetailsofmiKtureBasicSettings|MixturePropertiesOptionO

10、utline|Expressions|OutputControlMaterial:H20VL1Q)etailsofH20VLBasicSettings|SaturationProperties|Option|nogeneonsBinaryMixtureMaterialGrouppCombustion.,WaterData二|JMaterial1H20JMaterial2flMaterialDes匚ription|H2OIdJ田Outline|Expressions|OutputControl|Material:H20VLDomain:flowdetailsofflowGeneralOption

11、sFluidModelsFluidDetailsFluidPairsParticleInjectionRegionsInitialisationnFluidPairsmixture|H20Imixture|H20IpiableCompositionMixture|MaterialGroupMaterialsListJMaterialDes匚ription|InterphaseMassTransfer|COjCO2jH20,N2,02廠ThermodynamicState廠CoordFrame日一iParti匚leCoupling|Fully匚口口已 T曰一DragForceOption5cKi

12、llerNaumann廠LinearisationBlendFactor田一IrHeatTiwsfer曰一Option|RanzMarshallParticleBreakup-ComponentPairs曰一rlFH20|H20IOptionCOIH20IC02|H20IH20|H20IN2|H20I02|H20IEH|LiquidEva口口日曰口仃Model|-LatentHeat日OptionAutomaticSurf日匚已TensionCoeffi匚ientMomentumTransfer,-Non-dragForces正文46.CFX-Pre中的中的DomainInterface的設(shè)置

13、說明的設(shè)置說明(V12.1)一、Interface的類型：六大類交界面類型：Fluid/Fluid、Fluid/Porous、Fluid/Solid、Porous/Porous、Porous/Solid、Solid/Solid.二、Interface模型的選擇：InterfaceModelOption：TranslationalPeriodicityInterfaceModelOption：RotationalPeriodicityInterfaceModelOption：GeneralPeriodicity三、Mesh連接方式：7.如何在一個如何在一個case中實(shí)現(xiàn)不同的計(jì)算域使用不同的流體

14、介質(zhì)中實(shí)現(xiàn)不同的計(jì)算域使用不同的流體介質(zhì)? ?UsingMultipleDomainsFor:anygivenCFDprobleni,moreth：diionedom；ditimaybedefiiied.E：-ydefault,thephysi匚;mlmodelsusedin巳mehdom；ditimustbeconsistent;th已r已fore,已a(bǔ)chtimeyou匚r已就已or已 litadoniiaiti,thephysicalmodels(fluidlists,heattrmsfermod已1気已tej； teappE已1across:alli：loiii；insofth已sai

15、l已typ已(e.g-?fluidorsolid),possiblyovenvritingmodels匚hosene；rlierforotherdom；Ltis.PleasenotethefoEowing:Itispossibletooverridetinsbehavior:mddefinedifferentphysic：dl匚onditionsindistin匚tseptatefluiddomidiiis.Tinsc：diibedoneeitherbysettingtheenvirontiient.volatileto:anyvduebeforestartingANSYSCFJ-Pre,or

16、byenatiluigbetafeatures:andsettingthe匚 門 : 三： t 曰 門tDcjmainPhysics爼 匚tionbyright-匚lk ： ImigontheSimulationbrmch.Tliiswillresultinno匚heclmigforconsist已ntphysicsrosssep；ratedotiiiiiiisbyAMSYSCFX-Pre.siniulationthathasb已已nde&ti已曰intinsmod已willremember1th已死settingswhenitisre-openediiiCFJ-Pre.Som已exc

17、eptions已idstwhenusingfluid:andsoEdi：loiii；instog已th已r；mnldsoto:allowMFRmultipl已住;mm已ofr已ference)simulationstobede&ti已LIfai：lom；ditiinterfaceisrequired,refertoUsingDom；ditiInterfa匚弟foritiformationonthecorrectuseofinterfaces.CFX求解器求解器1.計(jì)算時出錯：計(jì)算時出錯：“InsufficientCatalogueSize”女口何解決？女口何解決？答：FromtheSo

18、lverManager,edityourdefinitionfile(Tools/EditDefinitionFile)andaddtheCatalogueSizeMultiplierparameterwithintheFLOW/SOLVERCONTROLsection.Usearealvalue,like1.2orhigheruntilthesolvermanages.正文5(答案來源于：www.cfd-)2.CFX并行分區(qū)算法并行分區(qū)算法CFX用基于節(jié)點(diǎn)的分區(qū)算法，因?yàn)檫@樣可以保證基于節(jié)點(diǎn)的線性求解器的連續(xù)性。有七種分區(qū)算法：1MeTiS算法：此算法先對網(wǎng)格信息構(gòu)建出一個拓?fù)鋷缀?，然后把網(wǎng)

19、格粗化降低至幾百個點(diǎn)，對粗化后的圖形對分成兩部分，把分割后的區(qū)域返回投影到原始模型上，達(dá)到分區(qū)的目的。此算法默認(rèn)是基于域(IndependentPartitioning)的基礎(chǔ)上分區(qū)，分區(qū)過程如果不想考慮多域帶來的影響，則選擇“CoupledPartitioning”。此方法需要較多內(nèi)存。2RecursiveCoordinateBisecton算法：此分區(qū)算法是基于網(wǎng)格的全局坐標(biāo)，每步對分成兩部分時都實(shí)在區(qū)間最大的坐標(biāo)方向上進(jìn)行。這種算法所需要的附件內(nèi)存較小，但可能帶來每個分區(qū)內(nèi)存在幾個孤立域。3OptimizedRecursiveCoordinateBisection算法： 此算法類似Rec

20、ursiveCoordinateBisection算法， 但允許在任一方向上分區(qū)。4UserDefinedDirection算法：沿著用戶指定的矢量方向上分區(qū)。5Radial算法：此算法需要用戶指定旋轉(zhuǎn)軸，然后根據(jù)旋轉(zhuǎn)軸在其徑向方向上分區(qū)。6Circumferential算法：此算法需要用戶指定旋轉(zhuǎn)軸，然后根據(jù)旋轉(zhuǎn)軸在其周向上分區(qū)。7JunctionBox算法：通過CCL語言，來實(shí)現(xiàn)用戶指定自己的分區(qū)算法。3.CFX如何命令實(shí)現(xiàn)用結(jié)果文件作為新的求解初始場？如何命令實(shí)現(xiàn)用結(jié)果文件作為新的求解初始場？命令如下：cfx5solve-deftest.def-initialtest_001.res4.

21、關(guān)于關(guān)于CFX并行的幾個問題？并行的幾個問題？機(jī)器滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)為什么有時候會出現(xiàn)掛起不算的現(xiàn)象？如果滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)， 有可能會出現(xiàn)中間某些數(shù)據(jù)傳遞被延遲或截?cái)啵瑢?dǎo)致計(jì)算掛起，或者發(fā)散。別的軟件如dyna也出現(xiàn)過滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)掛起的問題。建議每個節(jié)點(diǎn)不要用滿8核。串行計(jì)算1G內(nèi)存最多算多少萬六面體網(wǎng)格，多少萬四面體網(wǎng)格？六面網(wǎng)格大約70萬節(jié)點(diǎn)；正文6四面體網(wǎng)格大約35萬節(jié)點(diǎn)，175萬單元。并行計(jì)算，1個CPU（2核）最多承擔(dān)多少六面體網(wǎng)格，多少四面體網(wǎng)格，1個節(jié)點(diǎn)（八核16G內(nèi)存）最多承擔(dān)多少六面體網(wǎng)格，多少四面體網(wǎng)格？這個和內(nèi)存有關(guān)系，我們1000萬hexa算例在1個cpu上也跑過；八核16G內(nèi)存最多承

22、擔(dān)六面體1000萬節(jié)點(diǎn)，承擔(dān)四面體網(wǎng)格500萬節(jié)點(diǎn)，2500萬單元。多少六面體網(wǎng)格，多少四面體網(wǎng)格量以內(nèi)建議不分節(jié)點(diǎn)計(jì)算？tetra，每個核最少分配3萬節(jié)點(diǎn)，hexa，每個核最少分配7.5萬節(jié)點(diǎn)。5.CFX并行模式：并行模式：1series:單CPU。2PVMLocalParallel：PVM即ParallelVirtualMachine.支持異構(gòu)系統(tǒng)。3PVMDistributedParallel:多機(jī)PVM。4MPICHLocalParallelforWindows：MPICH（message-passinglibraries）：支持同構(gòu)系統(tǒng)。同構(gòu)系統(tǒng)下，MPICH比PVM效率更高，而PV

23、M比MPICH更可靠。5MPICHDistributedParallelforWindows:多機(jī)Windows系統(tǒng)MPICH。6RSH服務(wù)：RemoteShellService。6.ke和和SST兩個模型計(jì)算阻力測試？兩個模型計(jì)算阻力測試？管形（介質(zhì)：水）湍流模型流速阻力壓差直管d=2cm/L=100cmke0.5m/s0.053N174Pa直管d=2cm/L=100cmSST0.5m/s0.053N174Pa波紋管？7.CFX進(jìn)行各向異性材料換熱的實(shí)現(xiàn)方法？【總部回復(fù)】進(jìn)行各向異性材料換熱的實(shí)現(xiàn)方法？【總部回復(fù)】HiZhenya-TheCFXsolversupportsorthotropi

24、cthermalconductivity.ItisahiddenbetafeaturewhichmeansthatyouneedtosetitupbyeditingtheCCLoutsideofCFX-Pre.Todothis,setupyoursimulationandwriteoutadefinitionfilewiththethermalconductivityforthematerialofinterestsettoaconstantvalue.正文71.Youwillthenextractthecclcontentfromthedefinitionfiletoatextfileusi

25、ngthefolloiwngcommandwhichyoucanexecutefromtheCFXcommandprompt(CFXLauncher/Tools/CommandLine).Supposethatyourdefinitionfileisnamedtest.def.Youwouldtypethefollowingcommand:cfx5cmds-read-deftest.def-texttest.cclYouwillthenhaveatextfilecalledtest.cclwiththeproblemsetupinformation.2. Youtheneditthetest.

26、cclfileandreplace,forthematerialofinterest.THERMALCONDUCTIVITY:Option=ValueThermalConductivity=12.0WmA-1KA-1ENDwith:THERMALCONDUCTIVITY:Option=OrthotropicCartesianComponentsThermalConductivityXComponent=1WmA-1KA-1ThermalConductivityYComponent=2WmA-1KA-1ThermalConductivityZComponent=3WmA-1KA-1ENDIuse

27、d1,2,3forconvenience.ThisisfortheCartesianComponents,ifyouprefertouseCylindricalComponents,usethefollowingtexttoreplacetheoldone:THERMALCONDUCTIVITY:正文8Option=OrthotropicCylindricalComponentsThermalConductivityAxialComponent=1WmA-1KA-1ThermalConductivityThetaComponent=2WmA-1KA-1ThermalConductivityrC

28、omponent=3WmA-1KA-1AXISDEFINITION:Option=CoordinateAxisRotationAxis=Coord0.1ENDENDWhereCoord0.1istheglobalXaxis,soglobalYandZaxiswillbeCoord0.2andCoord0.3,respectively.3. Youthenwritethemodifiedtest.cclbacktothedefinitionfileusingthefollowingcommand:cfx5cmds-write-deftest.def-txttest.ccl4. Youwillseeinyoursubsequentoutputfile(whenrunningthecase)正文9thattheorthotropicvaluesarethere.C.KurtSvihla,Ph.D.SeniorTechnicalServicesEngineerANSYS,Inc.Southpointe275TechnologyDriveCanonsburgPA15317Tel:(724)514-3600Fax:(724)514-8.CFX提交求解出錯？提交求解出錯？(onMODE5)正文10CFX后處理后處理1.如何在如何在CFX-Post中求溫度或密度等中求溫