xflow基礎-henry-p計算流體動力學簡介

Xflow基礎培訓——計算流體動力學簡介Henry2014年4月Xflow概述和使用流程234Xflow用戶界面Xflow前處理Xflow后處理5計算流體動力學簡介1內(nèi)

容練習：直管流動（Pipe)6關于樹優(yōu)公司致力于將仿真和優(yōu)化技術融合創(chuàng)新，通過全面的技術支持提高客戶產(chǎn)品公司使命：優(yōu)化技術代表了CAD/CAE發(fā)展的未來，研制和創(chuàng)造能力業(yè)務模式：銷售50%+服務40%+開發(fā)10%?產(chǎn)品：優(yōu)化：Isight-PE,

TOSCA,Sculptor等仿真：Xflow,EDAM,Abaqus等辦事處：–

、西安、

、合作伙伴：Simulia,

MSC,德國FE-Design等CAD設計建模CFD/FEA仿真模擬MDO*優(yōu)化Integration集成仿真驅(qū)動設計1

計算流體動力學簡介計算流體動力學（Computational

Fluid

Dynamics，簡稱CFD）是通過計算機數(shù)值計算和圖像顯示，對包含有流體流動和熱傳導等相關現(xiàn)象的系統(tǒng)所做的分析。CFD可以看做是在流體基本方程（質(zhì)量守恒、動量守恒、能量守恒）控制下對流動的數(shù)值模擬。1

計算流體動力學簡介LBM方法的基本思想可以歸結(jié)為：把原來在時間域及空間域上連續(xù)的物理量的場，如速度場和壓力場，用一系列有限個離散點上的變量值的集合來代替，通過一定的原則和方式建立起關于這些離散點上場變量之間關系的代數(shù)方程組，然后求解代數(shù)方程組獲得場變量的近似值。1

計算流體動力學簡介通過這種數(shù)值模型，可以得到極其復雜問題的流場內(nèi)各個位置上的基本物理量（如速度、壓力、溫度、濃度等）的分布，以及這些物理量隨時間的變化情況，確定漩渦分布特性、空化特性及脫流區(qū)等。還可據(jù)此算出相關的其他物理量，如旋轉(zhuǎn)式流體機械的轉(zhuǎn)矩、水力損失和效率等。此外、與CAD聯(lián)合，還可進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計等。1

計算流體動力學簡介CFD方法與傳統(tǒng)的理論分析方法、實驗測量方法組成了研究流體流動問題的完整體系，“三維”流體力學示意圖單純實驗測試單純理論測試計算流體動力學指導基礎1

計算流體動力學簡介——工作步驟建立數(shù)學模型建立數(shù)值離散化方法編制程序和進行計算顯示計算結(jié)果為了能高效準確地完成這些工作，適的CFD需要選擇合，Xflow得到了很多企業(yè)和學者們的親睞。2

Xflow概述XFlow與傳統(tǒng)CFD

比較傳統(tǒng)CFDXFlow離散方法結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格網(wǎng)格劃分方法區(qū)域加密基于粒子的 方法自適應動態(tài)細化湍流模型RANS:經(jīng)驗模型種類繁多需要校驗模型參數(shù)LES大渦模擬數(shù)值方法線性和非線性處理數(shù)值穩(wěn)定性要求日方法2

Xflow概述傳統(tǒng)CFD工作效率評估80%10%10%事實上，完成一個CFD作業(yè)的人工工作基本都消耗在網(wǎng)格生成上，而這個人工工作量多少年來都沒有明顯的減少，與人工的熟練程度無關?！狢FDer2

Xflow概述XFlow工作效率評估

極小的人工工作量30%30%40%總工作量2

Xflow概述-應用液面、晃蕩問題2

Xflow概述-應用液面、飛濺潤滑問題2

Xflow概述-應用氣動噪聲2

Xflow概述-應用復雜運動條件下的暖通HVAC流場2

Xflow概述-應用單通閥運動問題2

Xflow概述-應用水泵流場分析前處理計算參數(shù)設置后處理環(huán)境參數(shù)設置、幾何模型運動方式、邊界條件，迭代參數(shù)設置。幾何模型創(chuàng)建、

修補、簡化以及

調(diào)整面的法向以

保證所有面的法

向均指向流體域。氣動系數(shù)、速度場、壓力場、轉(zhuǎn)矩等參數(shù)結(jié)果的。主要計算流程2

Xflow使用流程3

Xflow用戶界面（GUI）3

Xflow用戶界面（GUI）用戶界面常規(guī)操作窗口、 顯示與隱藏窗口位置調(diào)整項目樹3

Xflow用戶界面（GUI）信息窗口Sim

time

物理時間；Stability

param

衡量計算收斂與否，數(shù)值范圍為0~1；Wall

clock

每一時間步計算所耗費的實際時間。3

Xflow用戶界面（GUI）時間控制軸①幀數(shù)②當前幀數(shù)③已計算過的幀數(shù)④當前幀數(shù)所對應的物理時間3

Xflow用戶界面（GUI）圖形窗口基本操作動作縮放：滑動中鍵旋轉(zhuǎn)：Alt

+ 左鍵平移：Alt

+ 中鍵俯仰左右前后透合渲視視視視視視視適染圖圖圖圖圖圖圖大模小型3

Xflow用戶界面（GUI）背景網(wǎng)格顯示3

Xflow用戶界面（GUI）4

前處理-幾何部分Geometry

>

Import

Geometry幾何導入Mainor

直接將幾何文件拖入圖形窗口常用格式：iges、stl、step等常用操作表面網(wǎng)格顯示；幾何模型顯示方式；幾何特性顯示；尺寸標注。4

前處理-幾何部分檢查模型的密封性性導入模型后單擊模型選中并右擊以boundingbox形式顯示（如右上圖所示），選擇Main >

Geometryshow/hide

holes

或者直接選擇 圖標 ，模型如存在縫隙，會以高亮白線顯示，如右中圖所示。模型修補選擇模型進入菜單Main

>

Geometry

>healing>complete

healing，模型修補后，白線會 ，如右下圖所示。4

前處理-幾何部分面的法向面的法向為z軸通過背面剔除來處理面的方向。簡言之，所看到的面是透明的則指向里側(cè)，看到是非透明的則指向外側(cè)。Select

shape

>

Right

click

inGraphic

View

>

Back-face

culling面的法向調(diào)節(jié)Select

shape

>

Right

click

in

GraphicView

>

Reverse

orientation面的法向為負z軸4

前處理-幾何部分流體域的確定面的法向所指側(cè)。法向指向外面，流體域在模型外面法向指向里面，流體域在模型里面4

前處理-幾何部分當?shù)刈鴺讼邓械淖儞Q和旋轉(zhuǎn)都是基于當?shù)刈鴺讼祫?chuàng)建幾何時，其當?shù)刈鴺讼的J置于全局坐標系的(0,0,0)點。改變當?shù)刈鴺讼礢elect

shape

>

Right

click

in

Graphic

ViewModify

CoG/CoR

position模型重心位置相對變化量4前處理-幾何部分幾何變換1、在項目樹下可選變換方式：位置（position）、方向（orientation）2、在Transform

Tool絕對位置Absolute

position(New

position)相對偏移Relative

position

(Offset)任意旋轉(zhuǎn)Arbitrary

rotation

(Pivot,Rotationaxis

and

Angle)縮放Size

(Scale)先按回車鍵顯示變換預覽，“Apply

all”按鈕應用。4

前處理-幾何部分平移45旋度轉(zhuǎn)三放倍大5

Xflow后處理后處理主要包括氣動系數(shù)、速度場、壓力場、溫度場、聲場、渦流強度、流體分布等參數(shù)結(jié)果的?？偛浚簴|城區(qū)崇文門外大街3號中心公寓707室:

010-6213-2969Mobile:

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