FLOEFD培訓(xùn)教程全精編版課件

1、Lecture 1IntroductionFlomerics中國(guó)代表處 李中云1第1頁(yè)，共190頁(yè)。What is EFD?Engineering Fluid Dynamics (EFD)工程流體動(dòng)力學(xué)高級(jí)而又靈活易用的流體流動(dòng)與換熱分析軟件.2第2頁(yè)，共190頁(yè)。EFD product line3EFD.Lab: 通用的流動(dòng)與換熱動(dòng)分析軟件EFD.Pro: 完全集成于 Pro/ENGINEER中的EFD.Lab版本EFD.V5:完全集成于CATIA V5中的EFD.Lab版本第3頁(yè)，共190頁(yè)。卻與傳統(tǒng) CFD不同!EFD軟件“講述”工程師的語(yǔ)言，允許用戶關(guān)注于工程設(shè)計(jì)任務(wù)。NIKA的EFD

2、替用戶封裝了復(fù)雜的數(shù)學(xué)/數(shù)值算法以及流體動(dòng)力學(xué)方程.專業(yè)的分析專家，在此并非必要!4第4頁(yè)，共190頁(yè)。EFD.Lab采用有限體積方法求解控制方程 Finite Volume (FV) Method，網(wǎng)格在一空間立方體區(qū)域內(nèi)采用笛卡爾坐標(biāo)進(jìn)行離散。5第5頁(yè)，共190頁(yè)。Analysis TypeInternal flows為內(nèi)流分析，比如管內(nèi)流動(dòng)，容器內(nèi)流動(dòng)，建筑物內(nèi)流動(dòng)等.External flows 為外流分析，如繞飛機(jī)，繞汽車，繞建筑物流動(dòng)等.6第6頁(yè)，共190頁(yè)。Analysis Type OptionsExclude internal spaces. 對(duì)于分析中有內(nèi)部封閉區(qū)域的時(shí)候使

3、用該選項(xiàng)的話將意味著您對(duì)此封閉區(qū)域?qū)⒆雠懦诜治鎏幚怼?Exclude cavities without flow conditions.該選項(xiàng)應(yīng)用于內(nèi)流分析或者是外流分析。該選項(xiàng)對(duì)于封閉的內(nèi)部空間且曲面上不帶有邊界條件或者是風(fēng)扇的情況下是很有用的。如果您選擇上面兩個(gè)中任意一個(gè)選項(xiàng)，那么EFD將用 solid充滿空間.7第7頁(yè)，共190頁(yè)。Heat Conduction in Solids導(dǎo)熱材料 初始溫度8第8頁(yè)，共190頁(yè)。Surface-to-surface Radiation求解包括固體間換熱的情況。固體溫度很高且/或氣體稀疏。與對(duì)流換熱相比，固體表面之間的輻射換熱更為顯著。9第9頁(yè)，

4、共190頁(yè)。10Satellite exposure to sun radiationReShadowSun raysRoSatellite衛(wèi)星模型TrajectoryRe= 6300 kmRo=48000 km熱源 1.5 kW衛(wèi)星材料 Aluminum發(fā)射系數(shù) = 0.7第10頁(yè)，共190頁(yè)。Time - Dependent Analysis穩(wěn)態(tài)分析 非穩(wěn)態(tài)分析 (瞬態(tài),或者與時(shí)間相關(guān))11初始條件必須準(zhǔn)確.第11頁(yè)，共190頁(yè)。Fluid Type and Compressibility氣體 / 液體牛頓 /非牛頓流體壓縮與不可壓縮流體蒸氣12第12頁(yè)，共190頁(yè)。13可壓縮流體 = (

5、T, P)對(duì)數(shù)律:指數(shù)律:理想氣體 M, = (T), = (T), Cp= Cp(T)不可壓縮流體 = (T, y), = (T), = (T), = (T), Cp= Cp(T)第13頁(yè)，共190頁(yè)。非牛頓流體能夠計(jì)算非彈性非牛頓流體的層流.The Herschel-Bulkley modelThe power-law modelThe Carreau model14第14頁(yè)，共190頁(yè)。壓縮流動(dòng)如果流體密度與壓力相關(guān)，那么密度的變化是比較重要的，則流動(dòng)被視為可壓縮的。氣體一般是可壓縮的。液體可以壓縮性的或者是不可壓縮的。15第15頁(yè)，共190頁(yè)。湍流湍流一般在整個(gè)流場(chǎng)或者是近壁邊界層上存

6、在。如果你沒(méi)有指定層流或者是湍流，流動(dòng)可能是層流、湍流或者是過(guò)渡層 (取決于流動(dòng)特征)。16第16頁(yè)，共190頁(yè)。重力影響包括對(duì)于自然對(duì)流問(wèn)題時(shí)的重力影響。17TVXVY第17頁(yè)，共190頁(yè)。多孔介質(zhì)多孔介質(zhì)流動(dòng)阻力：其中 P- 流體壓力, - 流體密度, V- 流體速度多孔介質(zhì)在EFD中被處理為分布式壓阻。18第18頁(yè)，共190頁(yè)。多孔介質(zhì)19四個(gè)多孔介質(zhì)滲透性類別： 各向同性 單向性 軸對(duì)稱性 各向異性Efd允許指定k ：使用如下公式: k = P S/(m L), 其中 S-面積, L-長(zhǎng)度, m 質(zhì)量流量 k = (AV+B)/, 其中 A, B 指定常數(shù) k = /(D2), 其中

7、D- 參考小孔尺寸, - 動(dòng)力黏度 k = /(D2)f(Re)第19頁(yè)，共190頁(yè)。水蒸汽冷凝氣體包含水蒸汽預(yù)測(cè)與流體局部溫度與壓力相關(guān)。20第20頁(yè)，共190頁(yè)。21PTGL飽和曲線Tmin=283 KPmax=10 MPa第21頁(yè)，共190頁(yè)。汽化對(duì)于許多工程設(shè)備來(lái)說(shuō)一個(gè)通常遇到的問(wèn)題是主要工質(zhì)是流體狀態(tài)。22 流體局部壓力可能低于蒸汽壓力。 由于強(qiáng)熱的影響局部水沸騰第22頁(yè)，共190頁(yè)。23PTGLSaturation curveTmin=277.15 KThe homogeneous equilibrium cavitationPmax=107 PaTmax=583.15 K第23頁(yè)

8、，共190頁(yè)。相對(duì)濕度相對(duì)濕度定義為當(dāng)前壓力和溫度下水蒸汽密度與飽和蒸汽密度之比：=H2O/ H2O_s 100%, H2O_s 在指定溫度和壓力下的飽和水蒸汽密度24第24頁(yè)，共190頁(yè)。25壓音速超音速超高音速高馬赫數(shù)與超高馬赫數(shù)第25頁(yè)，共190頁(yè)。26汽車航空電子機(jī)械食物石油天然氣能源制冷通風(fēng)與空調(diào)閥門與灌溉設(shè)備環(huán)境醫(yī)療 and many more!EFD in Industry第26頁(yè)，共190頁(yè)。Lecture 2 向?qū)?7第27頁(yè)，共190頁(yè)。Wizard and NavigatorWizard指引用戶step-by-step創(chuàng)建一個(gè)新的項(xiàng)目 。Navigator允許直接進(jìn)入 w

9、izard中的對(duì)話框.28第28頁(yè)，共190頁(yè)。29第29頁(yè)，共190頁(yè)。Navigator面板包含下面的按鈕, 該按鈕可以直接進(jìn)入Wizard中的相關(guān)對(duì)話框:項(xiàng)目配置單位系統(tǒng)分析類型默認(rèn)流體默認(rèn)固體 (如果固體間導(dǎo)熱選項(xiàng)被開啟)壁面條件初始條件 (對(duì)外部分析而言就是初始與環(huán)境條件)結(jié)果與幾何“精度”如果已經(jīng)定義好了所有的數(shù)據(jù)，那么按Finish就可以創(chuàng)建項(xiàng)目了.30第30頁(yè)，共190頁(yè)。Begin with Wizard流動(dòng)分析, 項(xiàng)目, 向?qū)tep 1: 項(xiàng)目配置 31第31頁(yè)，共190頁(yè)。Step1: Project Configuration32第32頁(yè)，共190頁(yè)。Create n

10、ew：如果你想拷貝當(dāng)前配置，并且添加一個(gè)新的項(xiàng)目于它.輸入一個(gè)新的 Configuration name.Use current：如果你想用目前的配置添加一新的 EFD項(xiàng)目. 如果當(dāng)前配置已經(jīng)包含了一個(gè)項(xiàng)目，那么該項(xiàng)目會(huì)被取代，并且原先里面的所有數(shù)據(jù)會(huì)丟失。添加Comments 到項(xiàng)目中： 項(xiàng)目創(chuàng)建完后，也可以修改comments，只要點(diǎn)擊 Flow Analysis, Project, Edit Comment.33第33頁(yè)，共190頁(yè)。Step2: 單位系統(tǒng)34第34頁(yè)，共190頁(yè)。單位系統(tǒng)CGS 厘米-克-秒FPS 英尺-磅-秒IPS 英寸-磅-秒NMM 牛頓-毫米-千克-秒SI 國(guó)際單

11、位: 牛頓 米 千克 秒U(xiǎn)SA 英尺-磅-秒(壓力 psi, 體積流量 CFM)35第35頁(yè)，共190頁(yè)。在運(yùn)行Wizard前, 你可以檢查Units數(shù)據(jù)庫(kù)，如有必要可以在定義自己需要的單位系統(tǒng)：點(diǎn)擊 Flow Analysis Tools Engineering Database Units.在完成Wizard后,你可以調(diào)整項(xiàng)目的單位系統(tǒng) ：點(diǎn)擊 Flow Analysis, Units.36第36頁(yè)，共190頁(yè)。Step3: Analysis Type37第37頁(yè)，共190頁(yè)。Analysis typeInternal flow：固體封閉形成流動(dòng)空間 e.g., 管內(nèi)流, 容器內(nèi)部流, 制

12、冷空調(diào)通風(fēng), etc.External flow：未封閉區(qū)域的流動(dòng). 這種情況下流動(dòng)包圍所有的固體模型： e.g., 繞飛機(jī)流動(dòng), 汽車, 建筑物, etc. 如果想分析內(nèi)部和外部的流動(dòng)，那么一般你需要定義External外部流動(dòng)：e.g. 比如繞建筑的流動(dòng)38第38頁(yè)，共190頁(yè)。考慮腔體封閉對(duì)于有一些模型內(nèi)部包含部分封閉空間，但是不想讓其參與計(jì)算的話，你可以采用兩種方式減少仿真的時(shí)間:Exclude internal spaces：允許你做External 分析的時(shí)候不考慮內(nèi)部封閉的空間.Exclude cavities without flow conditions：對(duì)于 Interna

13、l和 External的分析，選擇這項(xiàng)的話,對(duì)于封閉區(qū)域上沒(méi)有 Boundary Conditions、區(qū)域表面上也沒(méi)有Fans 的話，該封閉空間就不會(huì)被考慮.39第39頁(yè)，共190頁(yè)。物理特性固體導(dǎo)熱40第40頁(yè)，共190頁(yè)。輻射41第41頁(yè)，共190頁(yè)。與時(shí)間相關(guān)重力42第42頁(yè)，共190頁(yè)。旋轉(zhuǎn)43第43頁(yè)，共190頁(yè)。Step4A: 默認(rèn)流體材料44第44頁(yè)，共190頁(yè)。Step4B: 默認(rèn)固體材料45第45頁(yè)，共190頁(yè)。Step5: 默認(rèn)壁面條件46第46頁(yè)，共190頁(yè)。默認(rèn)壁面熱條件Adiabatic wall ：絕熱壁面Heat transfer rate：熱傳輸率Heat f

14、lux：熱流量Wall temperature：壁面溫度47第47頁(yè)，共190頁(yè)。Step6: 初始與環(huán)境條件48第48頁(yè)，共190頁(yè)。49對(duì)于 External分析第49頁(yè)，共190頁(yè)。在參數(shù)定義（Parameter Definition）可以手工設(shè)置初始（環(huán)境）條件，或者是采用其他項(xiàng)目的結(jié)果作為當(dāng)前項(xiàng)目的初始（環(huán)境）條件:選擇 User Defined：手動(dòng)設(shè)置 選擇 Transferred ：采用其他計(jì)算的結(jié)果50第50頁(yè)，共190頁(yè)。Step7: 結(jié)果與幾何結(jié)構(gòu)分辨率51第51頁(yè)，共190頁(yè)。結(jié)果分辨率定義: Level of initial mesh ：初始網(wǎng)格等級(jí) 在 Initia

15、l Mesh Settings 對(duì)話框中設(shè)置. 僅控制初始網(wǎng)格. Results resolution level：結(jié)果分辨率等級(jí) 在 Calculation Control Options對(duì)話框中設(shè)置控制計(jì)算時(shí)對(duì)計(jì)算網(wǎng)格的 refinement 和計(jì)算結(jié)束條件。 52第52頁(yè)，共190頁(yè)。使用滑條, 你可以選擇八個(gè)等級(jí)之中的任何一個(gè)The first level ：能最快給出結(jié)果，但是精度不高. The eighth level：能給出最準(zhǔn)確的結(jié)果，但是需要比較長(zhǎng)的時(shí)間計(jì)算收斂.幾何分辨率（Geometry Resolution）選項(xiàng)： 也可以影響初始網(wǎng)格?？梢栽?Initial Mesh對(duì)

16、話框中修改, 或者在 Local Initial Mesh 對(duì)話框中修改局部幾何分辨率。 53第53頁(yè)，共190頁(yè)。Navigator面版54第54頁(yè)，共190頁(yè)。教程 球閥設(shè)計(jì)55第55頁(yè)，共190頁(yè)。Lecture 3 邊界條件& 初始條件56第56頁(yè)，共190頁(yè)。條件EFD中任何問(wèn)題都必須設(shè)置合理邊界條件（ boundary conditions ）與初始條件（ initial conditions ）才能進(jìn)行求解。對(duì)于穩(wěn)態(tài)問(wèn)題，初始條件影響收斂速度，邊界條件完全決定流動(dòng)特征。對(duì)于瞬態(tài)問(wèn)題I，流動(dòng)特征與時(shí)間相關(guān)，初始條件和邊界條件都影響計(jì)算結(jié)果。57第57頁(yè)，共190頁(yè)。創(chuàng)建邊界條件在E

17、FD特征工具條上點(diǎn)擊創(chuàng)建邊界條件按鈕Flow Analysis, Insert, Boundary Condition.在 EFD分析樹下右鍵點(diǎn)擊Boundary Conditions圖標(biāo) 再選擇 Insert Boundary Condition58EFD.Lab中你還可以直接右鍵點(diǎn)擊直接選取模型上的面，再選擇Insert Boundary Condition來(lái)在選種的面上創(chuàng)建 邊界條件。第58頁(yè)，共190頁(yè)。在模型中可以直接看到已經(jīng)定義好的邊界條件: 59彩色箭頭指出方向和邊界類型. 在EFD分析樹中右擊某個(gè)邊界條件項(xiàng)，再選擇Show 或者Hide 來(lái)顯示或者是關(guān)閉箭頭。第59頁(yè)，共190

18、頁(yè)。邊界條件類型Flow Openings：流動(dòng)開口進(jìn)口或者是出口速度; 質(zhì)量流量; 體積流量Pressure Openings：壓力出口靜壓; 總壓; 環(huán)境壓力Walls：壁面實(shí)際面; 理想面60第60頁(yè)，共190頁(yè)。Flow Openings ( )：流動(dòng)開口Inlet/outlet：進(jìn)口與出口Mass Flow ：質(zhì)量流量Volume Flow：體積流量 Velocity：速度61第61頁(yè)，共190頁(yè)。Flow Parameters：流動(dòng)參數(shù)Normal To Face：流動(dòng)垂直于開口面Swirl ：允許指定關(guān)于某軸的旋轉(zhuǎn)流右手螺旋定律角速度和徑向速度3D Vector：X, Y, Z

19、速度分量62第62頁(yè)，共190頁(yè)。Inlet Profile：對(duì)于積分型進(jìn)口流動(dòng)條件 ，如：質(zhì)量流量和體積流量, 你可以指定進(jìn)口速度分布 (e.g. 拋物線型分布).63第63頁(yè)，共190頁(yè)。Pressure Openings ( )：壓力開口條件靜壓（Static Pressure）, 總壓（Total Pressure ）或者是環(huán)境壓力（Environment Pressure） 環(huán)境壓力（Environment Pressure）條件被EFD解釋為入流總壓和出流靜壓。溫度（Temperature ）64第64頁(yè)，共190頁(yè)。Walls ( ):壁面Ideal wall：理想壁面理想壁面允

20、許你選擇面作為絕熱無(wú)摩擦壁面而不是默認(rèn)流體摩擦。Real wall：實(shí)際壁面可以指定粗糙度and/or 傳熱系數(shù) and/or 壁面溫度 65第65頁(yè)，共190頁(yè)。Walls ( ) :壁面Wall Temperature：壁面溫度指定的壁面溫度作為熱源Heat Transfer Coefficient：換熱系數(shù)Q = (Ts - Tf) S.Wall Roughness：壁面粗糙度66第66頁(yè)，共190頁(yè)。其他參數(shù)Humidity：濕度. 如果項(xiàng)目中氣體的相對(duì)濕度也計(jì)算了的話 (打開濕度選項(xiàng))Substance Concentrations：物質(zhì)濃度. 對(duì)于多種流體存在時(shí)，可以指定每個(gè)流體的

21、相對(duì)質(zhì)量/體積濃度Turbulence Parameters：湍流參數(shù)Boundary Layer：邊界層.Turbulent or Laminar (默認(rèn)為Turbulent).67第67頁(yè)，共190頁(yè)。初始條件如果你想快速求解Internal 流動(dòng)問(wèn)題, 那么簡(jiǎn)單指定初始條件接近求解的解 (而不是采用默認(rèn)的值)。 如果想求解 External問(wèn)題, 你指定初始條件作為初始與環(huán)境條件。68環(huán)境條件是不受干擾的外部獨(dú)立流動(dòng)參數(shù).第68頁(yè)，共190頁(yè)。對(duì)于氣體:靜態(tài)壓力, 靜態(tài)溫度, 靜態(tài)密度 (其中任何兩項(xiàng))速度 (或者馬赫數(shù))對(duì)于液體:靜態(tài)壓力, 溫度和速度對(duì)于固體:溫度69第69頁(yè)，共19

22、0頁(yè)。創(chuàng)建初始條件在EFD特征工具條上點(diǎn)擊 創(chuàng)建初始條件Flow Analysis, Insert, Initial Condition.在 EFD分析樹中右擊Initial Conditions圖標(biāo)，選擇 Insert Initial Condition70第70頁(yè)，共190頁(yè)。局部初始條件你可以對(duì)一個(gè)項(xiàng)目的internal流動(dòng)區(qū)域內(nèi)單獨(dú)定義一個(gè)局部初始條件使之與默認(rèn)不同。封閉流動(dòng)區(qū)域在該區(qū)域封閉面上選擇一個(gè)面disabled 部件備注：如果一個(gè)流體部件與固體區(qū)域重疊, EFD將認(rèn)為重疊區(qū)域?yàn)楣腆w71第71頁(yè)，共190頁(yè)。 What is Dependency?容許你以適當(dāng)?shù)姆绞街付〝?shù)據(jù)：常

23、數(shù), 與 x, y, z, r, phi ( ), theta ( ) 坐標(biāo)與時(shí)間 t(僅對(duì) 瞬態(tài)分析有效) 相關(guān)的表格與公式. 72第72頁(yè)，共190頁(yè)。Dependency ( )Constant: 該值為常數(shù)，默認(rèn)輸入為常數(shù).Table：允許你用表來(lái)定義與坐標(biāo)或者是時(shí)間相關(guān)的參數(shù).從 Excel, txt導(dǎo)入Ctrl+C 和 Ctrl+VPreview：預(yù)覽73Table中的參數(shù)值必須升續(xù)排列第73頁(yè)，共190頁(yè)。Formula definition：公式定義 與 x, y, z, r, phi, theta坐標(biāo)和時(shí)間t (僅對(duì) 瞬態(tài)分析)相關(guān). log, sin, exp, cos和

24、tan函數(shù)里的參數(shù)必須用括號(hào)包進(jìn)去。 “” 符號(hào)是指冪. 如:指定 sin2x ： sin(x)2. 指定 sin x2 ： sin(x2).74第74頁(yè)，共190頁(yè)。Tutorial耦合換熱75第75頁(yè)，共190頁(yè)。Lecture 4 Goals and conditions76第76頁(yè)，共190頁(yè)。What are Goals?EFD包含停止計(jì)算的內(nèi)嵌準(zhǔn)則, 但是采用自己的準(zhǔn)則是更好的： Goals（目標(biāo)）. 在項(xiàng)目中，你指定Goals作為感興趣的物理參數(shù), 所以Goals的收斂，從工程的角度上講可以認(rèn)為是達(dá)到了穩(wěn)定的解.77第77頁(yè)，共190頁(yè)。How does it work?當(dāng)EFD

25、分析goal的收斂性時(shí)，它會(huì)將goal的差量與收斂準(zhǔn)則差量進(jìn)行比較：差量 指的是在分析interval中 goal 的最大最小值之差； 當(dāng)goal的差量 = goal收斂準(zhǔn)則差量時(shí)，計(jì)算認(rèn)為已經(jīng)達(dá)到收斂。78第78頁(yè)，共190頁(yè)。創(chuàng)建 GoalsPoint Goal 在某點(diǎn)上計(jì)算物理參數(shù)Global Goal 在整個(gè)計(jì)算域內(nèi).Surface Goal 在模型某個(gè)面上.Volume Goal - 在計(jì)算域內(nèi)某個(gè)體上流體或者固體.79Equation Goal 一個(gè)方程 (基本數(shù)學(xué)方程). 以已經(jīng)定義好的goals或者輸入數(shù)據(jù)特征 (整體的初始或者環(huán)境條件, 邊界條件, 風(fēng)扇, 熱源, 局部初始條

26、件, 等)作為變量。第79頁(yè)，共190頁(yè)。最小 (Min), 平均 (Av)最大 (Max) 質(zhì)量平均 (Bulk av.)80Av = Bulk av. =第80頁(yè)，共190頁(yè)。EFD分析樹中黃色-紅色圖標(biāo) 表明該goals 對(duì)收斂性沒(méi)有任何影響。同樣這些 goals 在Goal Plot 和Goal Table 監(jiān)視對(duì)話框中也沒(méi)有進(jìn)度條。名字PG GG SGVGEquation Goal 81+ 第81頁(yè)，共190頁(yè)。Heat Sources：熱源Surface Source ：面熱源Heat Transfer Rate, Heat Flux（若不考慮固體內(nèi)熱傳導(dǎo)）Heat Generat

27、ion Rate, Surface Heat Generation Rate （若考慮固體內(nèi)熱傳導(dǎo)）Volume Source ：體熱源TemperatureHeat Generation RateVolumetric Heat Generation Rate82第82頁(yè)，共190頁(yè)。正值代表生成熱，負(fù)值代表吸收熱對(duì)Volume Source 若該部件處理為 solid, 那heat conduction in solids 就會(huì)被考慮. 若該部件處理為 fluid, 那你必須在Component Control 對(duì)話框中disable 該部件.83第83頁(yè)，共190頁(yè)。Fan：風(fēng)扇風(fēng)扇 是一

28、種理想設(shè)備，它提供體積或者質(zhì)量流量 (可以帶旋轉(zhuǎn)).風(fēng)扇性能曲線可以在 Engineering Database找到.84當(dāng)選擇風(fēng)扇時(shí)，強(qiáng)烈建議您和供應(yīng)商聯(lián)系，獲取風(fēng)扇的性能曲線。第84頁(yè)，共190頁(yè)。風(fēng)扇性能曲線85第85頁(yè)，共190頁(yè)。External Fan:外部風(fēng)扇Inlet Fan ：送風(fēng)Outlet Fan：抽風(fēng) 對(duì)于Inlet和Outlet風(fēng)扇，你指定環(huán)境壓力。內(nèi)部靜壓由計(jì)算時(shí)獲取，它在風(fēng)扇面上處理為平均壓力。Internal Fan ：內(nèi)部風(fēng)扇含有出口面 (流體到風(fēng)扇) 和進(jìn)口面 (風(fēng)扇到流體)。靜壓決定風(fēng)扇流量，它在流動(dòng)計(jì)算時(shí)獲得，風(fēng)扇面上平均處理。86第86頁(yè)，共190頁(yè)。

29、你可以指定風(fēng)扇關(guān)于某參考軸旋轉(zhuǎn)一角速度. 你可以指定流體溫度和組分濃度. 當(dāng)然,你可以重新輸入湍流參數(shù) (湍流強(qiáng)度和長(zhǎng)度或者湍流能量和耗散率).87第87頁(yè)，共190頁(yè)。 Engineering Database：工程數(shù)據(jù)庫(kù)Flow Analysis, Tools, Engineering Database里面具有許多豐富的物理數(shù)據(jù)：gas, liquid, non-Newtonian liquid, compressible liquid, steam and solid. 對(duì)于風(fēng)扇曲線定義來(lái)說(shuō)定義系列靜壓與流量點(diǎn)。多孔介質(zhì)模型88第88頁(yè)，共190頁(yè)。不同固體材料間可以有接觸熱阻對(duì)于散熱器

30、簡(jiǎn)化模型需要熱阻與壓降曲線TEC定制可視化參數(shù)輻射面屬性單位 EFD.Pro defined data are stored in the ChemBase.mdb fileuser-defined dataare stored in the ChemBaseUser.mdb file89第89頁(yè)，共190頁(yè)。Tutorial 多孔介質(zhì)90第90頁(yè)，共190頁(yè)。91Lecture 5 Working with projectsFlomerics中國(guó)代表處 李中云第91頁(yè)，共190頁(yè)。92ContentProject：項(xiàng)目Default template：默認(rèn)模板Parameter editor

31、：參數(shù)編輯Component control：組件控制第92頁(yè)，共190頁(yè)。93New Project：創(chuàng)建新項(xiàng)目EFD使用配置作為項(xiàng)目的幾何基礎(chǔ)，你可以通過(guò)下面幾種方式創(chuàng)建EFD項(xiàng)目:Create new:創(chuàng)建新的項(xiàng)目和配置. 采用這種方法，你可以基于現(xiàn)有的某個(gè)配置定義一個(gè)新的EFD項(xiàng)目.Use current configuration:采用當(dāng)前的配置. 采用這種方法將一個(gè)新的EFD項(xiàng)目賦予到當(dāng)前的配置，項(xiàng)目名和當(dāng)前配置名一致。Flow Analysis - Project - New.第93頁(yè)，共190頁(yè)。94Clone Project：項(xiàng)目克隆允許你創(chuàng)建一個(gè)當(dāng)前項(xiàng)目的完全拷貝。 采用一

32、已經(jīng)存在的配置或者是拷貝到一個(gè)新的配置Flow Analysis - Project - Clone Project.第94頁(yè)，共190頁(yè)。95項(xiàng)目的設(shè)置，比如General Settings, Conditions, Goals, Units和結(jié)果都拷貝到新的項(xiàng)目。如果結(jié)果已經(jīng)存在，那么你也可以拷貝它。在這種情況下當(dāng)前項(xiàng)目和被拷貝到的項(xiàng)目是完全一樣的。有的時(shí)候這是非常有用的，比如你需要比較一些細(xì)節(jié)的變化對(duì)結(jié)果的影響：幾何小特征、邊界不同、流體屬性不同等。第95頁(yè)，共190頁(yè)。96Copy Features among Projects：在項(xiàng)目中拷貝特征允許你將項(xiàng)目的輸入數(shù)據(jù)和結(jié)果特征從當(dāng)前項(xiàng)

33、目拷貝到同一模型的其他項(xiàng)目Flow Analysis - Tools - Copy Features第96頁(yè)，共190頁(yè)。97Rebuild Project：重建項(xiàng)目如果你修改了模型，那么點(diǎn)擊Flow Analysis, Project, Rebuild 來(lái)更新項(xiàng)目設(shè)置。在你修正了EFD中任何 Rebuild Error之后，也必須重建項(xiàng)目。第97頁(yè)，共190頁(yè)。98Template：模板模板包含了所有的通用項(xiàng)目設(shè)置，這樣可以用來(lái)作為新項(xiàng)目的基礎(chǔ)。這些設(shè)置，包括問(wèn)題類型、 物理特征、流體、固體、初始和環(huán)境流動(dòng)參數(shù)、壁面條件、幾何和結(jié)果分辨率以及單位設(shè)置，可以在 General Settings

34、, Calculation Control Options, Initial Mesh and Units指定. Flow Analysis - Project - Create Template.第98頁(yè)，共190頁(yè)。99下列不能在模板中存儲(chǔ):子流域, 旋轉(zhuǎn)區(qū)域, 邊界條件, 多孔介質(zhì), 風(fēng)扇, 局部初始條件, 固體材料, 熱源, 輻射面, 接觸熱阻, 散熱器簡(jiǎn)化模型, TEC, 面Goals, 體 Goals, 方程 Goals和結(jié)果 第99頁(yè)，共190頁(yè)。100EFD 默認(rèn)模板分析類型： Internal默認(rèn)物理特征：固體導(dǎo)熱： OFF (沒(méi)有定義固體)僅固體導(dǎo)熱： OFF輻射： OFF

35、時(shí)間相關(guān)： OFF重力： OFF旋轉(zhuǎn)： OFF默認(rèn)流體默認(rèn)流體：Liquid默認(rèn)Liquid ： Water高馬赫數(shù)流動(dòng)： OFF流動(dòng)類型： Laminar and Turbulent第100頁(yè)，共190頁(yè)。101默認(rèn)壁面熱邊界： Adiabatic wall粗糙度： 0 micrometers熱動(dòng)力學(xué)參數(shù)壓力：101325 Pa溫度 293.2 K速度： 0 m/s湍流參數(shù)湍流強(qiáng)度 2%湍流長(zhǎng)度 初始網(wǎng)格等級(jí)： Level 3幾何分辨率： Advanced narrow channel refinement OFF第101頁(yè)，共190頁(yè)。102 Parameter Editor:參數(shù)編輯器F

36、low Analysis - Tools - Parameter Editor允許你在一個(gè)對(duì)話框內(nèi)對(duì)不同項(xiàng)目?jī)?nèi)的輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行邊界 (邊界條件，初始條件，風(fēng)扇等）。如果所選擇的參數(shù)一樣的話，你可以同時(shí)編輯許多參數(shù)值。第102頁(yè)，共190頁(yè)。103第103頁(yè)，共190頁(yè)。104 Component Control：部件控制Flow Analysis - Component Control用來(lái)控制部件的狀態(tài)。部件 (parts 或者裝配件中的子裝配件 ，還有多體parts中的體) 可以編輯為disabled 或者enabled。該種設(shè)置對(duì)你的模型和配置都不會(huì)產(chǎn)生影響。EFD處理disabled組件為

37、流體。第104頁(yè)，共190頁(yè)。105對(duì)于disable組件可以用來(lái):指定為旋轉(zhuǎn)區(qū)域.指定局部初始條件或者體熱源、或者流體中的體Goal。指定為多孔介質(zhì)模型。指定為局部初始網(wǎng)格.排除該組件于EFD分析（如果suppressing該組件會(huì)導(dǎo)致無(wú)效的幾何體的話）注意：如果需要將某個(gè)部件排除于EFD分析，最好的方式是suppressing該組件。第105頁(yè)，共190頁(yè)。106TutorialHydraulic Loss第106頁(yè)，共190頁(yè)。107Lecture 6 計(jì)算域與求解第107頁(yè)，共190頁(yè)。108內(nèi)容計(jì)算域子流域求解監(jiān)測(cè)計(jì)算第108頁(yè)，共190頁(yè)。109Computational Doma

38、in：求解域尺寸邊界條件顏色設(shè)置Flow Analysis - Computational Domain求解域是3D立方體或者是2D四邊形。第109頁(yè)，共190頁(yè)。110Symmetry Planes：對(duì)稱面在Boundary Condition 頁(yè)選擇對(duì)應(yīng)邊界(At X min, or At X max, 等.)的對(duì)稱面條件Symmetry第110頁(yè)，共190頁(yè)。111Periodic Boundary Conditions：周期性邊界條件ROW OF COOLING PLANE AIRFOILS在Boundary Condition 頁(yè)選擇對(duì)應(yīng)邊界(At X min, or At X ma

39、x, 等.)的周期性條件Periodicity第111頁(yè)，共190頁(yè)。1122D Plane Flow: 二維平面流如果需要求解二維平面流動(dòng)問(wèn)題（ YZ-, or XY-, or XZ-面）, 那么在Boundary Condition 頁(yè)選擇相應(yīng)的流動(dòng)平面。第112頁(yè)，共190頁(yè)。113Fluid Subdomain：子流域用來(lái)一個(gè)封閉流動(dòng)區(qū)域作為與Wizard or General Settings中定義的流體類型不一樣的流動(dòng)區(qū)域. 不同流體類型的流動(dòng)區(qū)域必須由固體區(qū)域所分離。Flow Analysis - Insert - Fluid Subdomain對(duì)流體子流域指定流體類型對(duì)流體子流

40、域指定初始條件第113頁(yè)，共190頁(yè)。114第114頁(yè)，共190頁(yè)。115第115頁(yè)，共190頁(yè)。116Solving：求解Flow Analysis - Solve - Run第116頁(yè)，共190頁(yè)。117Create mesh如果你想在計(jì)算之前查看一下網(wǎng)格，那么只在Create mesh 復(fù)選框前打勾，網(wǎng)格生成之后載入.cpt 文件。SolverNew calculation Continue calculation如果你希望采用之前計(jì)算的結(jié)果作為當(dāng)前計(jì)算的初始條件，那么請(qǐng)選擇New calculation, Create mesh, 和 Take previous results 復(fù)選框

41、.第117頁(yè)，共190頁(yè)。118Batch Run：批量計(jì)算允許你按照預(yù)先定義的順序進(jìn)行一系列的求解。你可以包括任何當(dāng)前的打開項(xiàng)目.Current Session：求解器將與CAD軟件共享可用內(nèi)存。如果你選擇了當(dāng)前計(jì)算機(jī)名的話， 求解器將會(huì)對(duì)其運(yùn)行為獨(dú)立的進(jìn)程。當(dāng)你從局域網(wǎng)中選擇計(jì)算機(jī)名的話， 求解器將在選擇的計(jì)算機(jī)上運(yùn)行。第118頁(yè)，共190頁(yè)。119指定計(jì)算機(jī)作為網(wǎng)絡(luò)求解網(wǎng)絡(luò)上計(jì)算機(jī)必須已經(jīng)安裝了EFD: Individual, Client, Server + Client, 或者Solver Only。 需要進(jìn)行calculations 的數(shù)量 (在當(dāng)前計(jì)算機(jī)或者是在網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)上) 不

42、能超過(guò)license文件上指定的 solver Instances 數(shù)目。第119頁(yè)，共190頁(yè)。120監(jiān)視求解可以掛起 （suspend）或者停止當(dāng)前計(jì)算 ；手工初始已有計(jì)算網(wǎng)格的refinement ； 修改Calculation Control Options在計(jì)算過(guò)程中修改顯示當(dāng)前結(jié)果第120頁(yè)，共190頁(yè)。121Calculation, Stop ：停止計(jì)算Calculation, Suspend ：掛起或者恢復(fù)計(jì)算File, Save and Close ：停止計(jì)算，保存當(dāng)前結(jié)果和關(guān)閉監(jiān)視器。File, Save Current Results：當(dāng)計(jì)算完成的時(shí)候，結(jié)果自動(dòng)保存。第1

43、21頁(yè)，共190頁(yè)。122在計(jì)算過(guò)程中你可以獲得計(jì)算過(guò)程中的許多信息。點(diǎn)擊Insert 選擇下列一項(xiàng):Log. 顯示當(dāng)前計(jì)算的歷史記錄.Information. 顯示網(wǎng)格統(tǒng)計(jì)和信息.第122頁(yè)，共190頁(yè)。123Goal Table. 顯示所有指定goals的 列表, 當(dāng)前值, 收斂過(guò)程, goals的interval離散度 (Delta) 和 goal的收斂準(zhǔn)則。第123頁(yè)，共190頁(yè)。124Preview. 在指定面上預(yù)覽當(dāng)前結(jié)果第124頁(yè)，共190頁(yè)。125Goal Plot. 顯示 goal 的收斂圖, 當(dāng)前參數(shù)值，goal收斂過(guò)程, goal的interval離散度 (Delta)

44、和 goal的收斂準(zhǔn)則。第125頁(yè)，共190頁(yè)。126Min/Max Table. 整個(gè)計(jì)算迭代過(guò)程中的最大最小值Refinement Table. 顯示關(guān)于運(yùn)行求解自適應(yīng)refinements 的信息。Summary. 顯示項(xiàng)目通用設(shè)置和用戶指定的輸入數(shù)據(jù)。Report. 創(chuàng)建一個(gè)Word文檔，文檔包括項(xiàng)目通用設(shè)置和用戶指定的輸入數(shù)據(jù) (基于 ID_INPUT_DATA模板)。第126頁(yè)，共190頁(yè)。127TutorialCylinder Drag Coefficient第127頁(yè)，共190頁(yè)。128Lecture 7 獲取結(jié)果第128頁(yè)，共190頁(yè)。129內(nèi)容Load results：載入

45、結(jié)果Cut / 3D profile / surface / isosurface plotFlow trajectories：流動(dòng)軌跡Particle study：粒子研究XY plot：XY繪圖Point / surface / volume parameters：點(diǎn)/曲面/體參數(shù)提取Goal：目標(biāo)Report：報(bào)告Animation：動(dòng)畫第129頁(yè)，共190頁(yè)。130獲取結(jié)果:點(diǎn)擊 Flow Analysis, Results, Load/Unload Results.一個(gè).fld 文件，包含計(jì)算結(jié)果 一個(gè).cpt文件，包含初始計(jì)算網(wǎng)格右擊 Mesh圖標(biāo)，選擇3D View 查看計(jì)算網(wǎng)格

46、；如果需要將所選擇的網(wǎng)格單元上求解出的物理參數(shù)值輸出為 Excel或ASCII文件，那么選擇Output to Excel或者 Output to ASCII 。第130頁(yè)，共190頁(yè)。1313. 在 View Settings 對(duì)話框，可以定義通常的顯示設(shè)置和需要顯示的物理參數(shù)。點(diǎn)擊Flow Analysis, Results, View Settings.在 EFD.Lab分析樹中, 右擊Results圖標(biāo)，選擇 View Settings.EFD.Lab中可以右擊圖形區(qū)域選擇View Settings.4. 有許多方法查看計(jì)算結(jié)果:第131頁(yè)，共190頁(yè)。132結(jié)果Cut Plot/3D

47、-Profile Plot/Surface Plots/IsosurfacesFlow TrajectoriesParticle StudyXY PlotPoint ParametersSurface ParametersVolume ParametersGoal PlotReportAnimation第132頁(yè)，共190頁(yè)。133載入結(jié)果Flow Analysis -Results-Load/Unload Results.點(diǎn)擊 EFD結(jié)果工具條上Load/Unload圖標(biāo) 在分析樹上右擊Results圖標(biāo)第133頁(yè)，共190頁(yè)。134結(jié)果文件 .fld 文件包含計(jì)算結(jié)果.cpt 文件只包含初

48、始計(jì)算網(wǎng)格r_000000.fld文件包含0步迭代結(jié)果, 如初始計(jì)算網(wǎng)格和參數(shù)分布.查看所選文件Property/Value 列表中的信息.第134頁(yè)，共190頁(yè)。135Cut Plot：切面圖切面圖顯示一個(gè)截面上的參數(shù)分布情況. 參數(shù)以云圖或者是等值線方式顯示.云圖或者是等值線顯示的物理參數(shù)在View Settings 對(duì)話框中進(jìn)行顯示. 也可以在切面圖中顯示矢量參數(shù)。第135頁(yè)，共190頁(yè)。136創(chuàng)建切面Contours. Isolines. Vectors Mesh第136頁(yè)，共190頁(yè)。137SelectionReference面或者模型上的平面面偏移Normal to ScreenN

49、ormal to Screen, Vertically (Horizontally )第137頁(yè)，共190頁(yè)。138DisplayTemperature Cut Plot第138頁(yè)，共190頁(yè)。1393D Profile Plot3D 輪廓圖顯示在某個(gè)剖面上某參數(shù)是如何分布的，但是與切面圖不同，切面圖只能給你顏色可視圖，3D輪廓圖還以繪圖點(diǎn)位移區(qū)分繪出。該位移是從剖面出發(fā)到與參數(shù)值成比例距離處。物理參數(shù)和比例因子在 View Settings對(duì)話框內(nèi)3D Profile頁(yè)里定義.第139頁(yè)，共190頁(yè)。140溫度切面圖 溫度3D輪廓圖第140頁(yè)，共190頁(yè)。141如果你想改變3D輪廓圖的方向，

50、你點(diǎn)擊Flip Plot就可以將方向改向 點(diǎn)擊 View Settings可以定義參數(shù)和進(jìn)行圖顯設(shè)置Creating a 3D Profile Plot：創(chuàng)建一3D輪廓圖第141頁(yè)，共190頁(yè)。142Surface Plot：表面繪圖Surface plot可以在選定模型表面上進(jìn)行參數(shù)分布顯示. 云圖以及等高線顯示的物理參數(shù)在View Settings對(duì)話框中進(jìn)行定義. 在surface plot上還可以顯示矢量參數(shù).第142頁(yè)，共190頁(yè)。143Creating a Surface Plot：創(chuàng)建一表面繪圖Contours：云圖. Isolines：等高線圖. Vectors：矢量圖 Mes

51、h：網(wǎng)格第143頁(yè)，共190頁(yè)。144Isosurfaces創(chuàng)建 isosurfaces:1 打開View Settings對(duì)話框，在Isosurfaces頁(yè)面下定義你希望顯示的isosurfaces.2 點(diǎn)擊Flow Analysis, Results, Insert, Isosurfaces. 或者 在EFD分析樹Results下右擊Isosurfaces圖標(biāo)，選擇Show.隱藏 isosurfaces:在EFD分析樹Results下右擊Isosurfaces圖標(biāo)，選擇Hide. 刪除 isosurfaces:在EFD分析樹Results下右擊Isosurfaces圖標(biāo)，選擇Clear a

52、nd Hide.第144頁(yè)，共190頁(yè)。145第145頁(yè)，共190頁(yè)。146Flow Trajectories：流動(dòng)軌跡和流線一樣顯示流動(dòng)軌跡.流線上在任何點(diǎn)都與流動(dòng)速度矢量相切.第146頁(yè)，共190頁(yè)。147Particle Study：粒子研究粒子研究可以顯示物理顆粒的軌跡，獲得粒子行為的不同信息，包括對(duì)模型壁面的影響，比如磨損，撞擊加速度等. 這些粒子不影響流動(dòng)，但是流動(dòng)影響粒子的速度以及溫度 (導(dǎo)致密度發(fā)生改變). 第147頁(yè)，共190頁(yè)。148XY PlotXY plot 可以查看在指定方向某個(gè)參數(shù)的變化。你可以使用curves和 sketches (2D和3D sketches)s

53、ketch lines 以及 模型的edges.數(shù)據(jù)導(dǎo)出到一個(gè)Excel電子表格中, 表格中Plot Data頁(yè)顯示出參數(shù)的值以及另外一頁(yè)顯示圖表. 第148頁(yè)，共190頁(yè)。149Point Parameters顯示在計(jì)算域內(nèi)某個(gè)指定的點(diǎn)上的參數(shù)值。感興趣的點(diǎn)可以以坐標(biāo)或者在面或曲面上選擇的方式進(jìn)行指定。你可以定義網(wǎng)格，這樣在網(wǎng)格線上的交點(diǎn)可以被選取上。點(diǎn)參數(shù)在Excel 電子表格的Table 頁(yè)上顯示.第149頁(yè)，共190頁(yè)。150Surface Parameters顯示在指定曲面上計(jì)算出的參數(shù)值 (最小值, 最大值, 平均和積分值). Local, Integral, Table頁(yè)(Tab

54、le頁(yè)只用于瞬態(tài)分析).第150頁(yè)，共190頁(yè)。151Volume Parameters顯示在指定體上計(jì)算出的參數(shù)值 (最小值, 最大值,平均，質(zhì)量平均和積分值). Local, Integral, Table頁(yè)(Table頁(yè)只用于瞬態(tài)分析).第151頁(yè)，共190頁(yè)。152Goal Plot用來(lái)觀察計(jì)算之中g(shù)oal 的變化.EFD用Microsoft Excel顯示 goal plot的數(shù)據(jù). 每個(gè)goal plot在一單獨(dú)的 表中顯示. Summary表顯示當(dāng)前完成計(jì)算的goal的值 (或者對(duì)于瞬態(tài)分析載入的當(dāng)前時(shí)刻).第152頁(yè)，共190頁(yè)。153Reportid_fullreport.d

55、ot 在一個(gè)簡(jiǎn)表中顯示所有已有信息的WORD報(bào)告.idf_fullreport.dot -在一個(gè)完整表中顯示所有已有信息的WORD報(bào)告 (最完整報(bào)告).id_inputdata.dot 在一個(gè)簡(jiǎn)表中顯示項(xiàng)目的輸入數(shù)據(jù)信息的WORD報(bào)告.idf_inputdata.dot -在一個(gè)完整表中顯示項(xiàng)目的輸入數(shù)據(jù)信息的WORD報(bào)告.id_results.dot -在一個(gè)簡(jiǎn)表中顯示只有結(jié)果信息的WORD報(bào)告.第153頁(yè)，共190頁(yè)。154Save Image在分析數(shù)下，右擊cut plot, 3D profile plot, surface plot 或者 isosurface項(xiàng)，選擇Save As.F

56、low Analysis, Results, Image, Save Image.第154頁(yè)，共190頁(yè)。155Animation of Results動(dòng)畫可視化顯示計(jì)算的結(jié)果以及更多的信息，容易讓人理解.Flow Analysis, Results, Insert, Animation右擊之前創(chuàng)建的結(jié)果特征 (Cut Plot, 3D-Profile Plot, Surface Plot, Flow Trajectories, Injection under Particle Study) 或者分析樹下的Isosurfaces ，選擇Animate.第155頁(yè)，共190頁(yè)。156 分析樹的R

57、esults下的幾個(gè)可視特征可以在動(dòng)畫中可以同時(shí)或者連續(xù)顯示, 展示流動(dòng)或者/和熱條件是如何隨時(shí)間變化的，或者是如何收斂的。 同時(shí)，動(dòng)畫可以顯示對(duì)某選擇參數(shù)沿模型內(nèi)是如何分布變化的。第156頁(yè)，共190頁(yè)。157View Settings第157頁(yè)，共190頁(yè)。158Display Parameters第158頁(yè)，共190頁(yè)。159Display ModeFlow Analysis - Results - Results DisplayModel Geometry：模型結(jié)構(gòu)Color Bar：彩色條3D-Ruler：3D-尺格Map View：地圖視角Time Info（時(shí)間信息）Global

58、 (Min, Max)：整體（最小，最大）Plot (Min, Max)：繪圖（最小，最大）Transparency：透明Lighting：光照第159頁(yè)，共190頁(yè)。160第160頁(yè)，共190頁(yè)。161Toolbars第161頁(yè)，共190頁(yè)。162Tutorial Heat Exchanger Efficiency第162頁(yè)，共190頁(yè)。163Lecture 8 Mesh:網(wǎng)格第163頁(yè)，共190頁(yè)。164Content：內(nèi)容Cells：?jiǎn)卧狹esh construction stages：網(wǎng)格構(gòu)建策略Initial mesh：初始網(wǎng)格Local mesh：局部網(wǎng)格Recommendatio

59、ns：建議第164頁(yè)，共190頁(yè)。165Cells：?jiǎn)卧魏蜤FD計(jì)算都是在一個(gè)立方體的計(jì)算區(qū)域里面進(jìn)行，邊界是正交于笛卡爾坐標(biāo)系軸. 一個(gè)計(jì)算網(wǎng)格將計(jì)算區(qū)域劈成立方體，這個(gè)立方體就叫單元。通過(guò)一系列的正交于笛卡爾坐標(biāo)系軸的平面就可以將計(jì)算空間劈成許多的單元. 第165頁(yè)，共190頁(yè)。166單元類型Fluid cells 單元里面包含的都是流體.Solid cells 單元里面包含的都是固體.Partial cells 單元里面包含固體也包含流體. Irregular cells partial cells里的固體部分沒(méi)有.第166頁(yè)，共190頁(yè)。167不同類型的網(wǎng)格單元Partial cellPartial cellFluid cellSolid cellZero level cell (basic cell)First level cell第167頁(yè)，共190頁(yè)。168網(wǎng)格構(gòu)建策略按照給定的數(shù)目創(chuàng)建basic mesh, 可以用Control Planes 來(lái)控制局部basic mesh的分布，以獲取更好模型的解析.將basic mesh單元劈開，獲取小的固體特征或者是refine解析一些 interfaces (流體/固體, 流體/多孔介質(zhì),多孔介質(zhì)/固體，或者是不同固體間的邊界)、曲線(e.g., 小直徑圓面, etc.