離心壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子數(shù)值模擬培訓(xùn)教程PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1離心壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子數(shù)值模擬培訓(xùn)教程離心壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子數(shù)值模擬培訓(xùn)教程n第1頁(yè)/共143頁(yè)第2頁(yè)/共143頁(yè)第3頁(yè)/共143頁(yè)nn如理想氣體、實(shí)際氣體、水n采用合理的邊界條件；n根據(jù)具體條件或?qū)嶒?yàn)，設(shè)定進(jìn)、出口條件、固壁邊界n流場(chǎng)求解；n選擇數(shù)值方法、收斂準(zhǔn)則等n計(jì)算結(jié)果處理和顯示。n制做各種定性、定量物理量圖線第4頁(yè)/共143頁(yè)1. 網(wǎng)格生成工業(yè)問(wèn)題2. 給定流體特性3. 給定邊界條件4. 流場(chǎng)求解5. 數(shù)據(jù)處理及演示Backflow第5頁(yè)/共143頁(yè)：在非定常條件下求解NS方程及所有尺度的湍流渦旋網(wǎng)格非常密（約為RANS的105倍）LES：在非定常條件下求解“過(guò)濾”后的NS方程及最大的渦旋而

2、模擬小的渦旋網(wǎng)格較密（約為RANS的100倍）RANS：求解“平均的”NS方程而模擬所有的湍流渦旋，網(wǎng)格的數(shù)量級(jí)為幾十萬(wàn)到幾百萬(wàn) （可在較好的PC機(jī)上實(shí)現(xiàn)）勢(shì)流、（兩類相對(duì)流面理論）、無(wú)粘/粘性流、定常/非定常、雷諾平均NS方程+湍流模型（RANS），大渦模擬（LES），NS方程直接解（DNS）第6頁(yè)/共143頁(yè)第7頁(yè)/共143頁(yè)第8頁(yè)/共143頁(yè)準(zhǔn)備工作u用三維繪圖軟件用三維繪圖軟件PRO/E、UG、SOLIDWORKS.等繪制要計(jì)算的葉輪三維圖或子午面圖等繪制要計(jì)算的葉輪三維圖或子午面圖，并將這些圖存為，并將這些圖存為.igs或或.iges格式的文件。格式的文件。u 沒(méi)有三維繪圖功能的沒(méi)有

3、三維繪圖功能的CAD無(wú)法繪制或打開(kāi)無(wú)法繪制或打開(kāi).igs文件，要通過(guò)文件，要通過(guò)proe、UG等轉(zhuǎn)換成等轉(zhuǎn)換成DWG格式才能打開(kāi)。格式才能打開(kāi)。Fine只能打開(kāi)只能打開(kāi).igs或或.iges格式的文件。格式的文件。Iges（initial graphics exchange specification）是業(yè)界通用三維數(shù)據(jù)（點(diǎn)，線，面等）的一種交換標(biāo)準(zhǔn)。但）是業(yè)界通用三維數(shù)據(jù)（點(diǎn)，線，面等）的一種交換標(biāo)準(zhǔn)。但轉(zhuǎn)換時(shí)有時(shí)容易破面。轉(zhuǎn)換時(shí)有時(shí)容易破面。 第9頁(yè)/共143頁(yè)準(zhǔn)備工作u2. 打開(kāi)打開(kāi)FINE界面界面(開(kāi)始開(kāi)始程序程序NUMECA software fine74_1 FINE)u3. 選擇

4、創(chuàng)建一個(gè)新的工程文件（選擇創(chuàng)建一個(gè)新的工程文件（Create a New Project），命名為。），命名為。u4. 在彈出的網(wǎng)格選擇對(duì)話框中，選擇在彈出的網(wǎng)格選擇對(duì)話框中，選擇Create Grid File來(lái)打開(kāi)來(lái)打開(kāi)IGG窗口。窗口。第10頁(yè)/共143頁(yè)第11頁(yè)/共143頁(yè)STEP 1STEP 2STEP 3STEP 4STEP 5STEP 6STEP 7STEP 8生成默認(rèn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 自動(dòng)生成準(zhǔn)備幾何數(shù)據(jù)定義/導(dǎo)入幾何參數(shù)，定義葉片參數(shù)子午面控制 人為設(shè)置葉片 葉片控制 人為設(shè)置生成三維網(wǎng)格 檢查網(wǎng)格質(zhì)量保存網(wǎng)格及模板第12頁(yè)/共143頁(yè)幾何數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備有兩種方法，一種是通過(guò)AutoG

5、rid專用的幾何文件格式準(zhǔn)備為GeomTurbo文件，另外一種方法是通過(guò)IGG從三維模型中提取所需的幾何型線及面。一般工程中都是從圖紙開(kāi)始準(zhǔn)備，因此這里著重介紹第二種方法?；舅悸罚涸贑AD作出的圖形中，葉片型面可能是由很多個(gè)小面組成，組成面的弧線通常也會(huì)由若干段弧線拼成。而用在AutoGrid中的幾何，希望葉片不同截面(根部、頂部)的型線控制點(diǎn)數(shù)盡可能相同或相似，這樣可以減小或消除幾何上的誤差。因此，通常需要對(duì)已有的型線進(jìn)行重新描述。常用的方法是貼網(wǎng)格面，通過(guò)控制網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)及分布來(lái)控制幾何線的控制點(diǎn)數(shù)及分布。由于葉片通道是周期性的，每個(gè)流道內(nèi)的流動(dòng)情況都相同(只計(jì)算葉輪通道，不考慮下游渦殼不對(duì)

6、稱性對(duì)葉輪內(nèi)流動(dòng)的影響)，因此計(jì)算的時(shí)候只需計(jì)及一個(gè)通道即可。故可選任一長(zhǎng)葉片及其相鄰的短葉片作為取型及計(jì)算對(duì)象。第13頁(yè)/共143頁(yè)第14頁(yè)/共143頁(yè)注意：AutoGrid中，葉輪的旋轉(zhuǎn)軸必須是Z軸，如果在CAD作圖時(shí)選的軸不是Z軸，需要進(jìn)行旋轉(zhuǎn)操作，以符合AutoGrid的要求。第15頁(yè)/共143頁(yè)重新打開(kāi)一個(gè)只畫有一片葉片的文件，如圖。點(diǎn)擊屏幕左側(cè)上方快捷面板中的“Insert New Face”。做出一個(gè)網(wǎng)格面。按圖示順序確定該網(wǎng)格面的兩個(gè)頂點(diǎn)。剛畫完時(shí)按ESC鍵可以取消。第16頁(yè)/共143頁(yè)每個(gè)網(wǎng)格塊由六個(gè)面組成。一個(gè)面（Face）可以由一個(gè)或多個(gè)片（patch）

7、組成。一個(gè)面由四個(gè)邊（edge）組成。一個(gè)邊可以由一個(gè)或多個(gè)線段（Segment）固體周期周期一個(gè)面分成三個(gè)片一個(gè)網(wǎng)格塊內(nèi)可以插入若干個(gè)內(nèi)部網(wǎng)格面一個(gè)網(wǎng)格面內(nèi)可以插入若干個(gè)內(nèi)部網(wǎng)格線第17頁(yè)/共143頁(yè)將網(wǎng)格面的頂點(diǎn)拖至長(zhǎng)葉片壓力面的四個(gè)定點(diǎn)上。點(diǎn)一下網(wǎng)格面，線會(huì)變粗，頂點(diǎn)會(huì)顯示為方塊。點(diǎn)一下頂點(diǎn)，松開(kāi)左鍵，頂點(diǎn)就會(huì)隨著鼠標(biāo)移動(dòng)，拖至合適的地方，點(diǎn)一下即可。此時(shí)不滿意時(shí)怎樣取消該面？隨時(shí)保存 如果葉片沿某一方向是由一條線確定的，那么網(wǎng)格面的邊會(huì)自動(dòng)貼附到幾何線上。但是在本算例中，葉片繪圖時(shí)是由幾段線段組成，因此，需要在每一個(gè)線段連接點(diǎn)處插入點(diǎn)來(lái)使網(wǎng)格邊和幾何邊貼合。選擇屏幕左上方快捷面板中的”

8、Insert vertex”(插入頂點(diǎn))，會(huì)有一個(gè)頂點(diǎn)出現(xiàn)，將其放至網(wǎng)格面的邊上，點(diǎn)一下，然后松開(kāi)左鍵，這個(gè)點(diǎn)就會(huì)隨著鼠標(biāo)移動(dòng)，當(dāng)其移動(dòng)到線段連接點(diǎn)時(shí)，點(diǎn)一下松開(kāi)即可。為了方便，可以把圖形放大再操作。加的位置？頂點(diǎn)的數(shù)目？數(shù)目對(duì)劃分網(wǎng)格和計(jì)算結(jié)果有否影響？對(duì)邊加的數(shù)目是否需要一致并對(duì)稱？ 貼好的網(wǎng)格面如圖所示。第18頁(yè)/共143頁(yè)第19頁(yè)/共143頁(yè)調(diào)整網(wǎng)格數(shù)目（目的：控制幾何線的描述）：左鍵點(diǎn)擊選中需要調(diào)整的網(wǎng)格邊（該邊變?yōu)辄S色），右鍵選擇SegmentSet Number of Points,在彈出對(duì)話框中將網(wǎng)格數(shù)目設(shè)置為61，點(diǎn)擊Apply后關(guān)閉對(duì)話框。用同樣的方法調(diào)整另一條邊數(shù)目為21

9、。 這樣，該長(zhǎng)葉片壓力面就由一個(gè)6121的網(wǎng)格面表述出來(lái)。第20頁(yè)/共143頁(yè)查看生成的網(wǎng)格面：快捷面板 View/Grid/Toggle Face Grid投影網(wǎng)格面至原始幾何面（目的：使網(wǎng)格面和原始幾何面完全貼合）9.1 用選面模式選中原始葉輪壓力面（由若干個(gè)面組成，選中后面的四條邊顯示為紅色）9.2 點(diǎn)擊快捷面板中的“Project Face”（Generate下面）9.3 點(diǎn)擊Apply確定9.2第21頁(yè)/共143頁(yè)第22頁(yè)/共143頁(yè)用貼好的網(wǎng)格面生成幾何面：在左側(cè)的快捷面板中，點(diǎn)擊From Face Grid，則會(huì)生成一個(gè)和網(wǎng)格面重合的幾何面。取消網(wǎng)格面及邊的顯示。10第23頁(yè)/共

10、143頁(yè)在選面模式（ctrls）下，按下小寫字母a，釋放所有選中的面，然后鼠標(biāo)點(diǎn)擊選中剛才生成的面（可在該面位置用鼠標(biāo)中鍵切換不同的面）。用GeometryModify Surface Representation（畫像，表示法），將選中的面沿葉高方向描述為5條曲線。在下方的輸入欄中輸入（5 2），回車確定。如果這時(shí)分不清哪個(gè)是葉高方向，可試著輸入，如果得到的不是沿葉高方向分布的5條線，可繼續(xù)執(zhí)行該操作，將輸入欄中的數(shù)字順序顛倒即可）。12.取消面的選擇，通過(guò)右鍵激活選線模式（Select Curves），從葉根至葉頂，依次選中這5條線，使用Geometry Create Surface lo

11、fted命令，生成loft形式的面。第24頁(yè)/共143頁(yè)通過(guò)Geometry View Surfaces，顯示剛才生成的面（lofted_2）通過(guò)選面模式選中該面，用FileExportGeometry Selection將選中的面輸出為PS1.dat,作為長(zhǎng)葉片的壓力面。15.用同樣的方法將長(zhǎng)葉片的吸力面及分流葉片的壓力面、吸力面分別輸出為，, 。（每次選擇面前，需要按釋放先前所選的面。）葉片的取型到此完成。下面需要取出子午面的型線。通過(guò)通過(guò)Geometry View Surfaces，顯示所有幾何面18.用同樣的方法將長(zhǎng)葉片的吸力面及分流葉片的壓力面、吸力面分別輸出為，, 。（每次選擇面前

12、，需要按釋放先前所選的面。）第25頁(yè)/共143頁(yè)重新打開(kāi)一個(gè)IGG工程（ File New ），輸入子午面文件（.IGES格式）。由于CAD中的端壁線不完整，需要對(duì)HUB（中心）和Shroud（覆蓋物）進(jìn)行修補(bǔ)。具體的方法是沿原始端壁的走向用C樣條曲線做出所需的端壁線。第26頁(yè)/共143頁(yè)點(diǎn)擊左側(cè)快捷面板Geometry Curve CSpline，按照?qǐng)D示的起點(diǎn)開(kāi)始畫起，通過(guò)若干個(gè)中間控制點(diǎn)，畫出一條和原始Hub線重合的線條（黃色所示）。通過(guò) FileExportGeometry Control Points將該線輸出為hub.dat,作為輪轂線（默認(rèn)處于激活狀態(tài)）HUB起點(diǎn)終點(diǎn)第27頁(yè)/共

13、143頁(yè)通過(guò)選線模式取消HUB線的選擇。用同樣的方法畫出Shroud線。通過(guò) FileExportGeometry Control Points將該線輸出為shroud.dat,作為輪蓋線SHROUD起點(diǎn)終點(diǎn)第28頁(yè)/共143頁(yè)第29頁(yè)/共143頁(yè)從IGG切換至AutoGrid模塊啟動(dòng)AutoGrid后，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)對(duì)話框，記錄了以前保存過(guò)的文件。用戶可以直接選擇打開(kāi)。如果列表中沒(méi)有所需的文件，可以通過(guò)按鈕2選擇打開(kāi)。如果是第一次啟動(dòng)AutoGrid，那么這個(gè)區(qū)域則是空白的。26.1 關(guān)閉該對(duì)話框。2第30頁(yè)/共143頁(yè)AutoGrid 5 主界面：工具欄快捷面板葉片- 葉片視圖菜單欄子午視圖3

14、維視圖消息欄特性區(qū)第31頁(yè)/共143頁(yè)葉片排定義區(qū)域 : 樹型特性顯示區(qū)域幾何定義區(qū)域 : 編輯幾何數(shù)據(jù)網(wǎng)格控制區(qū)域 : 控制網(wǎng)格生成的主要參數(shù)查看區(qū)域 : 查看工具網(wǎng)格參數(shù)區(qū)域 : 顯示網(wǎng)格信息快捷面板：第32頁(yè)/共143頁(yè)在左側(cè)快捷面板Geometry Definition中打開(kāi)Import CAD窗口。用戶可以在這個(gè)窗口中定義Hub，Shroud，Blade（Pressure Side、Suction Side）以及子午效應(yīng)、3D效應(yīng)等。打開(kāi)先前生成的hub.dat, shroud.dat, PS.dat, , , 。 （File Open ）在葉片排參數(shù)定義過(guò)程中，必須保證該葉片排處于

15、激活狀態(tài)，即顯示為圖示紅色！第33頁(yè)/共143頁(yè)定義HUB，SHROUD。29.1 IGG中的線段是有方向的，要使AutoGrid能正確調(diào)用，每一條線的方向必須是從進(jìn)口指向出口，從葉根指向葉頂。 選 中 所 需 要 的 線 （Geometry Select Curves,黃色為選中，青色為未選中），查看線段的方向（+o），如果發(fā)現(xiàn)有方向不對(duì)的線，用Geometry Modify Curve Reverse工具將該線反向。本例中在畫HUB和SHROUD線時(shí)都是從進(jìn)口指向出口，因此不存在反向問(wèn)題。第34頁(yè)/共143頁(yè)29.2 左鍵點(diǎn)擊任意空白處，釋放兩條線的選擇。29.3 點(diǎn)擊選中Shroud線（

16、變?yōu)辄S色），點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出菜單中選擇Link to Shroud 。在AutoGrid主界面子午視圖中會(huì)出現(xiàn)Shroud 的型線。注意：Shroud（Hub）也可用多條線段定義，但在選擇指定的時(shí)候，選擇的順序必須是從進(jìn)口到出口！第35頁(yè)/共143頁(yè)29.4 點(diǎn)擊任意空白處釋放Shroud線的選擇29.5 點(diǎn)擊選中Hub線，在右鍵彈出菜單中，選擇Link to Hub。Hub和Shroud定義完后，AutoGrid會(huì)自動(dòng)將兩條線的端點(diǎn)連接，并將所圍成的區(qū)域設(shè)定為計(jì)算域，以藍(lán)色表示。第36頁(yè)/共143頁(yè)定義長(zhǎng)葉片。30.1 將鼠標(biāo)移近長(zhǎng)葉片壓力面，當(dāng)出現(xiàn)藍(lán)色網(wǎng)格面的時(shí)候，左鍵點(diǎn)擊。這時(shí)該面的

17、四條變?yōu)辄S色，表示被選中。點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出菜單中選擇Link to Pressure Side。這一操作將在AutoGrid主界面子午視圖中定義出葉片的壓力面。定義完成后，左鍵點(diǎn)擊任意空白處，面的四條邊恢復(fù)成青色，表示該面的選擇被釋放。30.2 用同樣的方法定義長(zhǎng)葉片吸力面(Link to Suction Side)。注意：只有在葉片前緣和尾緣都是鈍頭的情況下需要分別link pressure side和suction side，只要有一個(gè)是圓頭，則只需同時(shí)選中吸力面和壓力面，link to blade！第37頁(yè)/共143頁(yè)定義前緣、尾緣位置。31.1 選擇長(zhǎng)葉片進(jìn)口處任意一條線（ Geo

18、metry Select Curves ），右鍵選擇Link to Leading Edge31.2 用同樣的方法選擇長(zhǎng)葉片出口處任意一條線，右鍵選擇Link to Trailing Edge到此為止，大葉片的定義全部完成。由于該葉輪是半開(kāi)式，葉片頂部和輪蓋間存在間隙，故葉片和輪蓋并不相交。這時(shí)，AutoGrid會(huì)彈出一個(gè)右圖所示的提示框。關(guān)閉即可。第38頁(yè)/共143頁(yè)定義分流葉片。32.1 在左側(cè)快捷面板中，左鍵激活row 1，右鍵打開(kāi)彈出菜單。選擇Add Blade。32.2 激活splitter 1，按照長(zhǎng)葉片的方法，在Import CAD窗口中定義分流葉片的吸力面、壓力面、葉片前緣、尾

19、緣。32.132.2同大葉片一樣，在小葉片定義完后，會(huì)彈出一個(gè)提示框，提示葉片和端壁沒(méi)有相交。定義幾何單位。33.1 在左側(cè)快捷面板幾何定義菜單下，將幾何單位設(shè)置為Millimeters第39頁(yè)/共143頁(yè)葉片延伸34.1 激活Main Blade，在右鍵彈出菜單中選擇Expand Geometry。34.2 在Hub欄下選擇expand，設(shè)置，。表示將Hub線先向內(nèi)移動(dòng)，保證Hub和葉片有交線；再向外移動(dòng)，將葉片延伸至該處。34.3 在Shroud欄下，分別設(shè)置Cut offset1，Extent offset1。34.4 點(diǎn)擊Apply確定。34.5 激活splitter1，用同樣的參數(shù)將

20、小葉片延伸。AutoGrid在生成網(wǎng)格時(shí)，要求葉片和端壁必須有交線，否則網(wǎng)格不能正常生成。因此，必須對(duì)葉片進(jìn)行延伸。這一操作只是為了滿足網(wǎng)格生成的需要，延伸出的部分會(huì)被端壁及間隙所切割，不會(huì)改變真實(shí)幾何。34.1第40頁(yè)/共143頁(yè)所有的幾何定義完全后，在計(jì)算域的前后會(huì)出現(xiàn)兩條線，表示計(jì)算域的進(jìn)口位置和出口位置。如果定義不完全，那么這兩條線將不會(huì)出現(xiàn)，因此可通過(guò)這種方法檢驗(yàn)幾何定義是否完全以及正確。第41頁(yè)/共143頁(yè)關(guān)閉Import CAD窗口。按照?qǐng)D示調(diào)整進(jìn)出口位置。默認(rèn)的進(jìn)出口位置是hub和shroud兩端點(diǎn)的連線，用戶可根據(jù)需要或?qū)嶋H的物理情況對(duì)其位置及形狀進(jìn)行調(diào)整。控制點(diǎn)控制方法：鼠

21、標(biāo)拖動(dòng): 將鼠標(biāo)移至進(jìn)(出)口上,當(dāng)進(jìn)(出)口線變?yōu)辄S色時(shí),左鍵確定.這時(shí)會(huì)出現(xiàn)若干個(gè)控制點(diǎn),鼠標(biāo)移至控制點(diǎn)時(shí),該點(diǎn)會(huì)變成黃色,左鍵點(diǎn)擊該點(diǎn)后,即可自由拖動(dòng)。精確定位：當(dāng)控制點(diǎn)變成黃色后，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，則會(huì)彈出文本框，用戶可輸入其（R,Z）坐標(biāo)進(jìn)行定位。當(dāng)進(jìn)(出)口線變?yōu)辄S色時(shí)，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出菜單中選擇Properties，在Shape欄中定義所需位置及形狀。第42頁(yè)/共143頁(yè)左鍵激活row1（變?yōu)榧t色），在右鍵單擊彈出的菜單中選擇Properties。在彈出的對(duì)話框中，輸入 Periodicity（葉片數(shù)）6，Rotational Speed（轉(zhuǎn)速）60000 rpm， 選擇Impe

22、ller，Centrifugal。關(guān)閉該對(duì)話框。NUMECA中，轉(zhuǎn)速有正負(fù)之分?？捎糜沂址▌t來(lái)判斷。四指的旋向和葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同，大拇指的指向和Z軸正方向相同，則轉(zhuǎn)速為正，反之則為負(fù)。第43頁(yè)/共143頁(yè)定義葉頂間隙。40.1 激活row1，在右鍵彈出的菜單中選擇Define Shroud Gap。40.2 在彈出的對(duì)話框中，按下圖數(shù)值定義葉頂間隙尺寸。每輸入一個(gè)數(shù)值，必須按確定。40.3 關(guān)閉該對(duì)話框。間隙設(shè)定：間隙設(shè)定：v間隙既可以是根部間隙，也可以是頂間隙既可以是根部間隙，也可以是頂部 間 隙 ， 分 別 對(duì) 應(yīng)部 間 隙 ， 分 別 對(duì) 應(yīng) H u b G a p 和和Shroud G

23、ap.v間隙的尺寸單位和葉型數(shù)據(jù)單位相同間隙的尺寸單位和葉型數(shù)據(jù)單位相同。用戶在進(jìn)行其他算例的網(wǎng)格生成時(shí)。用戶在進(jìn)行其他算例的網(wǎng)格生成時(shí)，需額外注意葉型尺寸的單位，這樣，需額外注意葉型尺寸的單位，這樣方可確定應(yīng)當(dāng)給定的間隙尺寸的單位方可確定應(yīng)當(dāng)給定的間隙尺寸的單位是米、厘米還是毫米。是米、厘米還是毫米。v間隙中展向網(wǎng)格的數(shù)目包含在展向總間隙中展向網(wǎng)格的數(shù)目包含在展向總網(wǎng)格數(shù)中。網(wǎng)格數(shù)中。vAutoGrid中支持三種方式定義間隙：中支持三種方式定義間隙： a.間隙尺寸不變。此時(shí)只需指定前緣和尾間隙尺寸不變。此時(shí)只需指定前緣和尾緣的間隙尺寸為相同值即可。緣的間隙尺寸為相同值即可。 b.間隙尺寸線性

24、變化。此時(shí)需分別指定前間隙尺寸線性變化。此時(shí)需分別指定前緣和尾緣的間隙尺寸，緣和尾緣的間隙尺寸，AutoGrid會(huì)根會(huì)根據(jù)這兩個(gè)尺寸值進(jìn)行插值確定間隙尺據(jù)這兩個(gè)尺寸值進(jìn)行插值確定間隙尺寸的變化規(guī)律。寸的變化規(guī)律。 c.間隙尺寸是隨意的變化形式。此時(shí)可通間隙尺寸是隨意的變化形式。此時(shí)可通過(guò)過(guò)Defined Shape來(lái)引入定義間隙根來(lái)引入定義間隙根部的型線即可。部的型線即可。Step2：定義葉片參數(shù)第44頁(yè)/共143頁(yè)Step3：生成默認(rèn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在左側(cè)快捷面板Mesh Control下，選擇Coarse。（一般來(lái)說(shuō)，為了保證數(shù)值模擬的精確性，網(wǎng)格越密越好，通常都選擇Medium作為基準(zhǔn)網(wǎng)格。本例

25、只做演示使用，為了節(jié)省時(shí)間，故選擇了最粗糙的網(wǎng)格Coarse）計(jì)算壁面第一層網(wǎng)格尺度 ywall為壁面第一層網(wǎng)格大小，單位m； Vref為參考速度，單位m/s； Lref為參考長(zhǎng)度，單位m； 為流體的運(yùn)動(dòng)粘性，單位m2/s; Y+為無(wú)量綱量，對(duì)應(yīng)不同的湍流模型，有不同 的取值范圍。 這里，Vref取葉輪出口速度177.5 m/s；Lref取葉輪半徑0.02825 m；取1.4310-5m2/s; Y+取5，計(jì)算得到y(tǒng)wall110-5 m。由于本例中的幾何單位是mm，故這里需要將單位轉(zhuǎn)換為mm。因此，最后得到的第一層網(wǎng)格尺度為。42.1 將Cell Width設(shè)置為，確定第45頁(yè)/共143頁(yè)S

26、tep3：生成默認(rèn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)點(diǎn)擊（Re）set Default TopologyAutoGrid會(huì)根據(jù)選擇的網(wǎng)格層數(shù)及第一層網(wǎng)格大小，自動(dòng)生成一個(gè)網(wǎng)格拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。一般來(lái)說(shuō)，這個(gè)默認(rèn)的網(wǎng)格拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)都可以獲得一個(gè)比較滿意的網(wǎng)格。當(dāng)然，用戶也可在此基礎(chǔ)上根據(jù)需要對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整的內(nèi)容包括兩個(gè)方面，一個(gè)是子午面，一個(gè)是葉片葉片（B2B）。第46頁(yè)/共143頁(yè)H網(wǎng)格H-I網(wǎng)格H-O-H網(wǎng)格第47頁(yè)/共143頁(yè)O 網(wǎng)格嵌套網(wǎng)格第48頁(yè)/共143頁(yè)H網(wǎng)格蝶型網(wǎng)格葉頂間隙第49頁(yè)/共143頁(yè)Skin網(wǎng)格第50頁(yè)/共143頁(yè)子午面控制包括調(diào)整葉高方向網(wǎng)格數(shù)目，分布，以及間隙內(nèi)的徑向網(wǎng)格數(shù)目及分布。這里可不進(jìn)行任

27、何調(diào)整，使用默認(rèn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)定的參數(shù)。Step4：子午面控制第51頁(yè)/共143頁(yè)Step5：葉片葉片控制葉片葉片控制包括調(diào)整網(wǎng)格拓?fù)湫问健⒅芟?、流向網(wǎng)格數(shù)目以及間隙內(nèi)O網(wǎng)格數(shù)目。這里也不做任何修改，使用默認(rèn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)定的參數(shù)。第52頁(yè)/共143頁(yè)Step6：生成三維網(wǎng)格點(diǎn)擊工具欄中的Generate 3D，在彈出的窗口中點(diǎn)擊yes確認(rèn)三維網(wǎng)格生成。第53頁(yè)/共143頁(yè)v最終生成的網(wǎng)格，不能存在負(fù)最終生成的網(wǎng)格，不能存在負(fù)網(wǎng)格，否則計(jì)算無(wú)法進(jìn)行。網(wǎng)格，否則計(jì)算無(wú)法進(jìn)行。v原則上，最小正交性角度越接原則上，最小正交性角度越接近近90越好；最大網(wǎng)格長(zhǎng)寬比越好；最大網(wǎng)格長(zhǎng)寬比越接近越接近1越好；最大網(wǎng)格

28、延展比越好；最大網(wǎng)格延展比越接近越接近1越好。但實(shí)際中，很難越好。但實(shí)際中，很難得到三者兼得得網(wǎng)格質(zhì)量，所得到三者兼得得網(wǎng)格質(zhì)量，所以一般推薦：以一般推薦： 最小網(wǎng)格正交性角度最小網(wǎng)格正交性角度5 最大網(wǎng)格長(zhǎng)寬比最大網(wǎng)格長(zhǎng)寬比5000 最大網(wǎng)格延展比最大網(wǎng)格延展比2）。50.3 激活Mesh項(xiàng)。將間隙內(nèi)的網(wǎng)格數(shù)（Number of Point in Clearance O-mesh）設(shè)置為5。50.4 關(guān)閉該窗口。第66頁(yè)/共143頁(yè)在row1下激活Splitter1。打開(kāi)B2B Mesh Topology Control窗口。用同樣的步驟按右圖參數(shù)調(diào)整短葉片的網(wǎng)格。在工具欄中點(diǎn)擊Genera

29、te B2B按鈕，更新B2B網(wǎng)格。網(wǎng)格調(diào)整：葉片葉片控制第67頁(yè)/共143頁(yè)NUMECA為了加速收斂，采用了多重網(wǎng)格技術(shù)（詳細(xì)介紹參見(jiàn)FINE計(jì)算設(shè)定中數(shù)值模型，即Numerical Model部分）。而多重網(wǎng)格的層數(shù)是通過(guò)網(wǎng)格數(shù)目來(lái)確定的。因此，為了滿足計(jì)算時(shí)能夠采用多重網(wǎng)格，在設(shè)置網(wǎng)格數(shù)目時(shí)就要滿足一定的要求。如：17241，min（n）4，即滿足5重多重網(wǎng)格。 61252423221，min（n）2，即滿足3重多重網(wǎng)格。附：網(wǎng)格數(shù)目調(diào)整原則12 n（n 2）多重網(wǎng)格的層數(shù)為：min（n）1在IGG/AutoGrid中，用戶可以方便地通過(guò)網(wǎng)格輸入框右側(cè)的箭頭選擇網(wǎng)格數(shù)目，以保證其符合多重網(wǎng)

30、格的要求。第68頁(yè)/共143頁(yè)網(wǎng)格調(diào)整：葉片葉片控制調(diào)整網(wǎng)格光順步數(shù)。光順步數(shù)越大，網(wǎng)格過(guò)渡越圓滑，但是網(wǎng)格生成所需的時(shí)間也越長(zhǎng)。用戶可嘗試改變光順步數(shù)（0，50），更新B2B網(wǎng)格后觀察網(wǎng)格的變化。本例使用默認(rèn)值100。重新生成三維網(wǎng)格?？梢钥吹浇?jīng)過(guò)調(diào)整，網(wǎng)格質(zhì)量有所提高。重新保存網(wǎng)格。至此，網(wǎng)格生成部分已全部完成，下面進(jìn)行計(jì)算設(shè)定。第69頁(yè)/共143頁(yè)帶分流葉片離心壓氣機(jī)計(jì)算設(shè)定操作及示例第70頁(yè)/共143頁(yè)FINE/Turbo主界面信息區(qū)圖標(biāo)欄菜單欄計(jì)算設(shè)定區(qū)計(jì)算管理區(qū)從AutoGrid中切換至FINE界面：You are now back to FINE graphical user i

31、nterface！第71頁(yè)/共143頁(yè)選擇工作介質(zhì)設(shè)定流動(dòng)模型創(chuàng)建/打開(kāi)項(xiàng)目，鏈接網(wǎng)格文件創(chuàng)建/重命名/刪除計(jì)算名稱否STEP 1STEP 2STEP 3STEP 4STEP 5后處理: CFViewTM收斂 ?是設(shè)定邊界條件開(kāi)始計(jì)算(掛起/重新開(kāi)始計(jì)算)設(shè)定數(shù)值參數(shù) (可選)設(shè)定求解初場(chǎng)設(shè)定輸出變量設(shè)定控制參數(shù)STEP 7STEP 8STEP 9STEP 10STEP 11STEP 6設(shè)定轉(zhuǎn)動(dòng)部件第72頁(yè)/共143頁(yè)Step1：鏈接網(wǎng)格點(diǎn)擊選擇網(wǎng)格文件按鈕，指定前面生成的網(wǎng)格文件（）。設(shè)定網(wǎng)格屬性（Millimeter，Cylindrical，3 Dimensions）。如果在設(shè)定完成后，需

32、要變更網(wǎng)格屬性，可通過(guò)菜單Mesh Properties修改。如果需要變更網(wǎng)格文件，可通過(guò)文件夾按鈕來(lái)指定。第73頁(yè)/共143頁(yè)Step2：創(chuàng)建或更改計(jì)算名稱2.1 為計(jì)算更名：點(diǎn)擊計(jì)算名（變?yōu)樗{(lán)色高亮度框）單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇Rename或者在頂部菜單中單擊Rename輸入新的計(jì)算名并回車確定2.2 創(chuàng)建或復(fù)制當(dāng)前計(jì)算：點(diǎn)擊計(jì)算名（變?yōu)樗{(lán)色高亮度框）單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇New-Duplicate或者在頂部菜單中單擊New輸入新的計(jì)算名并回車確定2.3 刪除當(dāng)前計(jì)算：點(diǎn)擊計(jì)算名（變?yōu)樗{(lán)色高亮度框）單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇Remove或者在頂部菜單中單擊RemoveOK確認(rèn)。該操作可得到一個(gè)與原有計(jì)算完全

33、相同的計(jì)算，對(duì)于進(jìn)行變工況非常適用，用戶只需要改變幾個(gè)參數(shù)即可，其他完全不用改變。第74頁(yè)/共143頁(yè)uParameters Configuration Fluid Model (雙擊)3.1 選擇AIR（Perfect）作為工作介質(zhì)（單擊，變?yōu)樗{(lán)色高亮度框?yàn)檫x中）用戶可以在已有的流體列表中選擇相應(yīng)的工作介質(zhì)。如果列表中沒(méi)有需要的流體，可以通過(guò)Add New Fluid來(lái)定義新的流體。第75頁(yè)/共143頁(yè)Step4：設(shè)定流動(dòng)模型uParameters Configuration Flow Model (雙擊)4.1 選擇Steady選項(xiàng)（定常計(jì)算）4.2 選擇Turbulent Navier-

34、Stokes方程組及Spalart-Allmaras湍流模型4.3 定義參考長(zhǎng)度：Length=0.02825m, Velocity=177.5m/s, Density=1.2kg/m3, Temperature=293K, Pressure=101300Pa.參考長(zhǎng)度是用來(lái)計(jì)算雷諾數(shù)（Reynolds）的，對(duì)收斂性和計(jì)算結(jié)果等沒(méi)有任何影響。為了簡(jiǎn)便起見(jiàn)，這里的取值和網(wǎng)格生成時(shí)計(jì)算y+所用的值保持一致。第76頁(yè)/共143頁(yè)對(duì)層流流動(dòng)： 未知量為：密度r、三個(gè)速度分量和溫度。 壓力可由狀態(tài)方程求出。理想氣體的狀態(tài)方程為控制方程TRp六個(gè)未知數(shù)、六個(gè)方程，方程封閉QFFtUVI對(duì)湍流流動(dòng)： 假設(shè)任

35、何流動(dòng)參數(shù)其時(shí)均值其脈動(dòng)值 對(duì)NS方程進(jìn)行時(shí)均處理后 RANS方程新的未知量:雷諾應(yīng)力張量方程不再封閉采用湍流模型封閉方程第77頁(yè)/共143頁(yè)零方程模型BaldwinLomax（簡(jiǎn)稱BL模型） 特點(diǎn)：簡(jiǎn)單易用，可用于附著流動(dòng)和小的分離流動(dòng)。往往過(guò)度模擬分離流動(dòng)。一方程模型Spalart-Allmaras模型（簡(jiǎn)稱SA模型） 特點(diǎn)：加入一個(gè)控制方程，與BL模型比較，求解速度慢、空間需求大，計(jì)算精度高。可模擬流動(dòng)分離和邊界層轉(zhuǎn)捩。 兩方程模型 特點(diǎn)：加入兩個(gè)控制方程，與SA模型比較，求解速度慢、空間需求大；計(jì)算精度近似，可模擬小尺度流動(dòng)分離?？傻玫酵膭?dòng)能和耗散率的分布。 第78頁(yè)/共143頁(yè)Ste

36、p5：設(shè)定轉(zhuǎn)動(dòng)部件uParameters Configuration Rotating Machinery (雙擊)在這一頁(yè)面中，F(xiàn)INE根據(jù)AutoGrid中定義的葉片排，自動(dòng)將block組合，并按照AutoGrid/Properties中設(shè)定的轉(zhuǎn)速，自動(dòng)設(shè)置Rotational Speed。因此，這里不需要用戶做任何修改。第79頁(yè)/共143頁(yè)Step6：設(shè)定邊界條件（BC）uParameters Boundary Conditions (雙擊)6.1 打開(kāi)網(wǎng)格 Mesh/View On/Off6.2 拖動(dòng)網(wǎng)格區(qū)域左上角的按鈕，同時(shí)顯示邊界設(shè)定區(qū)域和網(wǎng)格。第80頁(yè)/共143頁(yè)亞音速 （絕對(duì)馬

37、赫數(shù)的子午分量1） 要給定所有的未知量的值第81頁(yè)/共143頁(yè)亞音速 （絕對(duì)馬赫數(shù)的子午分量1） 不用給定任何條件 。第82頁(yè)/共143頁(yè)Step6：設(shè)定邊界條件（BC）6.3 進(jìn)口邊界條件（INLET）選擇INLET，選中所有patch，將其組合為Inlet。給定進(jìn)口邊界：軸向進(jìn)氣總壓101325 Pa總溫293 K進(jìn)口湍流粘性3e-5 m2/s第83頁(yè)/共143頁(yè)Step6：設(shè)定邊界條件（BC）6.4 出口邊界條件（OUTLET）選擇OUTLET，選中所有patch，將其組合為Outlet給定出口邊界條件平均靜壓105000 Pa第84頁(yè)/共143頁(yè)Step6：設(shè)定邊界條件（BC）6.3

38、周期性邊界條件（PERIODIC） 無(wú)需做任何更改第85頁(yè)/共143頁(yè)Step6：設(shè)定邊界條件（BC）6.4 固壁邊界條件（SOLID）Fine會(huì)根據(jù)AutoGrid中設(shè)定的葉片參數(shù)，自動(dòng)將轉(zhuǎn)動(dòng)部分（Hub&Blade）組合，并設(shè)置好轉(zhuǎn)速，因此用戶如果沒(méi)有特殊要求，該頁(yè)面也不需要設(shè)定。選擇SOLID，查看其設(shè)定。將其余的patch組合為Shroud，使用默認(rèn)的設(shè)置。取消網(wǎng)格顯示 Mesh/View On/Off第86頁(yè)/共143頁(yè)Step7：設(shè)定數(shù)值參數(shù)uParameters Numerical Model (雙擊)當(dāng)前網(wǎng)格層多重網(wǎng)格層數(shù)全多重網(wǎng)格CFL數(shù)當(dāng)前網(wǎng)格層/粗網(wǎng)格u這一頁(yè)面中的參數(shù)可

39、使用默認(rèn)值，不需要改變。第87頁(yè)/共143頁(yè)xCFLt近似的：第88頁(yè)/共143頁(yè)細(xì)網(wǎng)格 0粗網(wǎng)格 1粗網(wǎng)格 2對(duì)于三維問(wèn)題：網(wǎng)格000：在I， J， K方向的網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)為所用網(wǎng)格的最大點(diǎn)數(shù)（如33，65，49）網(wǎng)格111：在I， J， K方向的網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)分別比網(wǎng)格000時(shí)約少一半（如17，33，25）網(wǎng)格222：在I， J， K方向的網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)分別比網(wǎng)格111時(shí)約少一半（如9，17，13）對(duì)于網(wǎng)格012，其網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)：33，33，13第89頁(yè)/共143頁(yè)在從細(xì)網(wǎng)格0粗網(wǎng)格1粗網(wǎng)格2 粗網(wǎng)格2 粗網(wǎng)格1細(xì)網(wǎng)格的工程中，在每個(gè)網(wǎng)格層上都要進(jìn)行若干從RungeKutta計(jì)算或稱為sweep（掃掠）。缺省的

40、sweep次數(shù)為：網(wǎng)格0：1次；網(wǎng)格1：2次；網(wǎng)格3：4次； 。為了提高計(jì)算速度和計(jì)算的穩(wěn)定性，也可采用：網(wǎng)格0：1次；網(wǎng)格1：4次；網(wǎng)格2：8次； 。o細(xì)網(wǎng)格 0粗網(wǎng)格 3oooooo第90頁(yè)/共143頁(yè)第3層第2層V-Cycle 全多重網(wǎng)格示意圖第1層全多重網(wǎng)格循環(huán)第0層N次單一網(wǎng)格計(jì)算N次三重網(wǎng)格計(jì)算 在粗網(wǎng)格上計(jì)算，速度快。 殘差降到-3左右即可全多重網(wǎng)格第2層第1層第0層三層多重網(wǎng)格第91頁(yè)/共143頁(yè)Step7：設(shè)定數(shù)值參數(shù)在窗口右上角的下拉框中選擇專家模式（Expert Mode）為了加速收斂，可增大在粗網(wǎng)格上的循環(huán)次數(shù)，以得到較好的初場(chǎng)。7.1 在Scheme definiti

41、on中，選擇User Defined。7.2 將Number of sweeps on successive grid levels中設(shè)為“1 4 8”。增大粗網(wǎng)格上的循環(huán)次數(shù)可增強(qiáng)收斂穩(wěn)定性，并顯著提高收斂速度。但是循環(huán)次數(shù)越大，每一步迭代所需的時(shí)間也越長(zhǎng)。第92頁(yè)/共143頁(yè)Step8：設(shè)定求解初場(chǎng)uParameters Initial Solution (雙擊)For turbomachinery是特別針對(duì)葉輪機(jī)械的一種初場(chǎng)給定方式。這里只需要給定進(jìn)口的壓力（如果有轉(zhuǎn)靜子面的話，還需給出轉(zhuǎn)靜子面處的壓力）。8.1 設(shè)定Estimated static pressure90000Pa初場(chǎng)對(duì)

42、最終的收斂結(jié)果沒(méi)有影響。但一個(gè)較好的初場(chǎng)可以大大提高收斂速度，而一個(gè)不合理的初場(chǎng)很可能導(dǎo)致計(jì)算在一開(kāi)始就發(fā)散。第93頁(yè)/共143頁(yè)Step9：輸出變量設(shè)定uParameters Outputs (雙擊)輸出變量中有幾個(gè)量是必選的：靜溫、靜壓、密度、相對(duì)速度。其他的熱力學(xué)參數(shù)都可以在CFView中通過(guò)這幾個(gè)量計(jì)算得到，無(wú)需在FINE中輸出，這樣可以節(jié)省存儲(chǔ)空間及時(shí)間。為了簡(jiǎn)化設(shè)定，F(xiàn)INE中已將這幾個(gè)量自動(dòng)選定。其他幾個(gè)子頁(yè)面中，常用的幾個(gè)量也已作為默認(rèn)設(shè)定勾選，因此如沒(méi)有特別要求，這里不需要進(jìn)行設(shè)定。第94頁(yè)/共143頁(yè)Step10：控制參數(shù)設(shè)定uParameters Computation

43、Steering Control Variables (雙擊)10.3 Save Solution Every (100) Iterations:中間結(jié)果保存設(shè)定10.4 Minimum output：最小輸出選項(xiàng)（不激活）10.5 Set the required memory:內(nèi)存需求設(shè)定(無(wú)需更改)10.6 專家參數(shù)（無(wú)需更改）到此為止，所有的計(jì)算設(shè)定已全部完成！10.7 保存文件（FileSave）10.1 Maximum Number of Iterations：在細(xì)網(wǎng)格上的迭代次數(shù)(500)10.2 Convergence Criteria:收斂量級(jí)（- 6）第95頁(yè)/共143頁(yè)S

44、tep11：開(kāi)始計(jì)算11.1 在菜單中選擇SolverStart,或在圖標(biāo)欄中點(diǎn)擊開(kāi)始圖標(biāo)，開(kāi)始計(jì)算。11.2 雙擊Parameters Computation Steering Convergence History，觀察收斂歷史。第96頁(yè)/共143頁(yè)用戶也可在Monitor中查看詳細(xì)的收斂史，包括每一個(gè)block的殘差收斂史，進(jìn)出口流量收斂史，壓比收斂史等等。關(guān)于Monitor詳細(xì)的說(shuō)明請(qǐng)參見(jiàn)FINE用戶手冊(cè)。12.1 在Windows下：開(kāi)始程序NUMECA software fine74_1 Monitor12.2 通過(guò)Add，加載當(dāng)前計(jì)算的res文件。Step12：查看收斂史第97頁(yè)

45、/共143頁(yè)QdSFSFRFacesVFacesIewwwRRRRRRzyx00000R6363636363)(log10R理想值實(shí)際可達(dá)到值第98頁(yè)/共143頁(yè)全局殘差：建議全局殘差下降三個(gè)量級(jí)以上。各塊中殘差：由于各塊中網(wǎng)格質(zhì)量以及流動(dòng)特性的不同，每一塊中的殘差下降幅度也會(huì)不同。但仍然推薦計(jì)算中,每一塊中的殘差下降三個(gè)量級(jí)以上。進(jìn)出口流量：收斂準(zhǔn)則中最重要的一個(gè)參數(shù).建議進(jìn)出口流量相對(duì)誤差小于0.5%，且流量步再發(fā)生變化。對(duì)于有大分離渦的流動(dòng)(尤其在進(jìn)出口處)，流量收斂曲線會(huì)發(fā)生振蕩，此時(shí)由于迭代中分離渦的位置和強(qiáng)度都會(huì)發(fā)生不同程度的變化，呈現(xiàn)非定常特性，因此流量也會(huì)隨之發(fā)生變化(但這種變

46、化近似為周期性)。在這種情況下，也可認(rèn)為計(jì)算收斂。流場(chǎng)當(dāng)?shù)刂担河?jì)算迭代收斂時(shí)，流場(chǎng)每一點(diǎn)處的參數(shù)值不應(yīng)當(dāng)再發(fā)生變化，或者對(duì)于有分離渦的情況，渦內(nèi)某一點(diǎn)的參數(shù)應(yīng)當(dāng)為周期性變化。用戶可以在FINE介面中跟蹤某一特性點(diǎn)的參數(shù)，并觀察其變化參數(shù)?？傮w參數(shù)：對(duì)于定常計(jì)算,所有的總體性能(效率、扭矩、推力等）都應(yīng)當(dāng)變?yōu)楹愣ㄖ担辉匐S迭代步數(shù)而發(fā)生變化。對(duì)于有大分離的情況，這些參數(shù)則會(huì)呈現(xiàn)周期性變化。這兩種情況下都可認(rèn)為計(jì)算收斂。對(duì)于非定常計(jì)算，所有的參數(shù)都應(yīng)當(dāng)呈現(xiàn)近似周期性變化。附：收斂標(biāo)準(zhǔn)第99頁(yè)/共143頁(yè)13.1 計(jì)算掛起：Solver/Suspend，求解器會(huì)在當(dāng)前計(jì)算步完成后，存儲(chǔ)結(jié)果并停止。S

47、tep13：掛起計(jì)算第100頁(yè)/共143頁(yè)14.1 新建若干個(gè)計(jì)算，依次修改其邊界條件及初場(chǎng)，以計(jì)算工況線。對(duì)于壓氣機(jī)計(jì)算，可通過(guò)改變出口背壓來(lái)計(jì)算工況線。14.2 保存.run文件Step14：多工況點(diǎn)計(jì)算將已經(jīng)收斂的結(jié)果做為初場(chǎng)附給新的計(jì)算，可大大縮短收斂時(shí)間。第101頁(yè)/共143頁(yè)14.3 打開(kāi)Task Manager14.4 添加子任務(wù)，依次指定相應(yīng)的.run文件Step14：多工況點(diǎn)計(jì)算第102頁(yè)/共143頁(yè)14.5 選擇Run After Previous Subtask。14.6 點(diǎn)擊Start開(kāi)啟計(jì)算。Fine會(huì)在第一個(gè)subtask完成后自動(dòng)開(kāi)啟第二個(gè)。Step14：多工況點(diǎn)

48、計(jì)算該功能在進(jìn)行工況線計(jì)算時(shí)非常方便，用戶只需提前設(shè)定好邊界條件，在任務(wù)欄中添加任務(wù)，F(xiàn)ine會(huì)自動(dòng)按順序依次執(zhí)行，而不需要在一個(gè)計(jì)算完成后人為開(kāi)啟下一個(gè)。第103頁(yè)/共143頁(yè)第104頁(yè)/共143頁(yè)n向速度分量、總速度、馬赫數(shù)、氣流角n進(jìn)出口平均靜參數(shù)：壓力、溫度、密度n進(jìn)出口平均滯止參數(shù)：相對(duì)/絕對(duì)壓力、溫度n進(jìn)出口流量n總體性能：級(jí)靜壓比/總壓比、靜溫比/總溫比、等熵/多變效率、軸向推力、扭矩、功率.mf文件是NUMECA軟件專用的總體結(jié)果文件，尤其適用于旋轉(zhuǎn)機(jī)械的流動(dòng)計(jì)算，可以非常直觀地統(tǒng)計(jì)出旋轉(zhuǎn)機(jī)械的進(jìn)出口平均參數(shù)、總體性能等。第105頁(yè)/共143頁(yè)勢(shì)流，無(wú)粘/粘性流，定常/非定常，

49、雷諾平均NS方程+湍流摸型，LES，NS方程直接解，適合工程應(yīng)用的格式 二階精度格式密度性能計(jì)算，每個(gè)葉列：2030萬(wàn)；流場(chǎng)細(xì)節(jié)：每個(gè)葉列至少需50萬(wàn)個(gè)點(diǎn)質(zhì)量盡可能正交；長(zhǎng)寬比1000；伸縮比3第106頁(yè)/共143頁(yè)合理地選取計(jì)算域正確地選取邊界條件CFD軟件的使用者在實(shí)施網(wǎng)格生成和計(jì)算之前，必須盡可能的了解所研究對(duì)象的物理背景第107頁(yè)/共143頁(yè)帶分流葉片離心壓氣機(jī)后處理操作及示例第108頁(yè)/共143頁(yè)第一步第二步第三步第四步第五步第六步開(kāi)啟CFView：打開(kāi)后綴名為.run或.cfv的文件選擇要進(jìn)行圖形顯示的曲面或者平面選擇變量或者定義新變量選擇顯示方式（云圖、等值線、矢量、流線）調(diào)整顯

50、示輸出結(jié)果第109頁(yè)/共143頁(yè)Step1：打開(kāi)計(jì)算結(jié)果1.1 選擇已經(jīng)收斂的計(jì)算1.2 選擇Modules/CFView，或者點(diǎn)擊右上角CFView的圖標(biāo)，自動(dòng)打開(kāi)當(dāng)前計(jì)算的.run文件。1.3 用戶也可先行打開(kāi)CFView：Windows/Program Files/NUMECA Software /Fine74_1/CFView，再打開(kāi)相應(yīng)的.run文件第110頁(yè)/共143頁(yè)Graphics areaSelection areaToolbarKeyboard input areaViewing buttonsInformation areaQuick Access PadMenu Bar

51、第111頁(yè)/共143頁(yè)2.1 選擇區(qū)域：Geometry Select Surfaces用戶也可以通過(guò)左側(cè)的快捷面板進(jìn)行流動(dòng)區(qū)域的選?。翰㈦p擊選擇需要的面，或左鍵點(diǎn)擊，在變?yōu)樗{(lán)色高亮后選擇右鍵彈出菜單中的Select，這樣，只有當(dāng)前選擇的面被選中，其他的面會(huì)自動(dòng)釋放。第112頁(yè)/共143頁(yè)2.2 創(chuàng)建區(qū)域（如果區(qū)域不存在）：2.2.1 選擇Geometry/Create創(chuàng)建不同形式的面Create IJK Surface：通過(guò)網(wǎng)格面截取Create Cutting Plane：通過(guò)平面截取Blade to Blade Surface：截取等葉高面2.2.2 ApplySaveClose快捷面板

52、第113頁(yè)/共143頁(yè)3.1 選擇已有變量：Quantity Field DataBasic Quantities中是Fine里Output中選擇的輸出量，CFView可通過(guò)這些基本量計(jì)算得到其他變量（Computed Thermodynamics）及其梯度、散度等等。選中某個(gè)變量后，改變量的名稱、范圍會(huì)出現(xiàn)在屏幕下端?？旖菝姘澹弘p擊選擇第114頁(yè)/共143頁(yè)3.1 創(chuàng)建新變量：Quantity Field Data Define New Quantity快捷面板第115頁(yè)/共143頁(yè)u當(dāng)?shù)刂担↙ocal value）u等值線（Isolines）u云圖（Contour）u笛卡爾圖（Cartes

53、ian Plot）u積分（Integral）u等值面（IsoSurface）11625432.41256快捷面板4.1 標(biāo)量顯示： Scalar Representation第116頁(yè)/共143頁(yè)u流線（Streamlines）u矢量場(chǎng)（Vector field ）u當(dāng)?shù)厥噶浚↙ocal Vector）u矢量積分（Integral）4.1 矢量顯示： Vector Representation12344132快捷面板第117頁(yè)/共143頁(yè)u從菜單中選擇Scalar Range調(diào)整u從工具欄按鈕調(diào)整u從快捷面板調(diào)整 235.1 標(biāo)量顯示調(diào)整1快捷面板第118頁(yè)/共143頁(yè)Step5：調(diào)整顯示5.

54、2 矢量顯示調(diào)整u從菜單Vector Range&Type調(diào)整u從快捷面板調(diào)整 221快捷面板第119頁(yè)/共143頁(yè)Step5：調(diào)整顯示5.3 更新圖形顯示 UpdateuUndou選擇區(qū)域 (step2)u選擇變量 (step3)uDelete1.選擇刪除顯示模式5314第120頁(yè)/共143頁(yè)Step6：輸出結(jié)果12341236.1 輸出圖片：FilePrint 選擇圖片格式設(shè)置圖片名稱6.2 輸出宏文件： File Macro Record 第121頁(yè)/共143頁(yè)Step6：輸出結(jié)果6.3 輸出模板：FilePrint 選擇圖片格式設(shè)置圖片名稱126.4 輸出Cartisan Plot /

55、 Surface12Scalar QuantityScalar Quantity Cartesian Plot第122頁(yè)/共143頁(yè)典型的葉輪特性目標(biāo):葉輪三維顯示葉輪三維顯示檢查檢查 y+子午面壓力分布子午面壓力分布不同葉高總壓分布不同葉高總壓分布第123頁(yè)/共143頁(yè)Task1 葉輪顯示1.選擇所有幾何面（默認(rèn)），更新顯示（UpdateDeleteAll）2.隱藏邊界（b）3.選擇Hub&Blade(Surfacesrow1_rot_speed_60000)4.顯示邊界（b）或網(wǎng)格（g）5.顯示實(shí)體渲染圖（RenderShading）6.調(diào)整材質(zhì)（UpdateSurface Materia

56、l）7.設(shè)定顯示周期數(shù)目8.顯示周期（R）9.輸出圖片（FilePrint）368745第124頁(yè)/共143頁(yè)4Task2 Check y+第一層網(wǎng)格尺度是否符合所選的湍流模型？1.更新顯示（UpdateDeleteAll）2.取消周期顯示（R）3.選擇Hub&Blade（同前）4.選擇變量y（QuantitySolid Datay+）5.選擇云圖顯示6.調(diào)整顯示范圍（0 20）7.檢查y的范圍56第125頁(yè)/共143頁(yè)Task3 子午面壓力分布1.更新顯示（UpdateDeleteAll）2.選擇葉輪機(jī)械模式（Turbomachinery） 2.1 Define Hub/Shroud patches 2.2 Define Meridional patches 一般情況按默認(rèn)即可 2.3 點(diǎn)擊OK啟動(dòng)Turbomachinery模式2第126頁(yè)/共143頁(yè)Task3 子午面壓力分布3. 激活Meridional Average窗口Meridional Average3D ViewB2B ViewMeridional View第127頁(yè)/共143頁(yè)4.選擇面（默認(rèn)選中