ANSYS教學(xué)算例集FL-室內(nèi)通風(fēng)仿真計(jì)算課件

室內(nèi)通風(fēng)仿真計(jì)算室內(nèi)通風(fēng)仿真計(jì)算摘要本例以室內(nèi)通風(fēng)為例，用ANSYS19.0軟件，對(duì)室內(nèi)流場(chǎng)進(jìn)行仿真，包括流動(dòng)材料屬性、邊界條件、求解和后處理的設(shè)置。計(jì)算流場(chǎng)內(nèi)各物理量的分布，可用于評(píng)判室內(nèi)空間流動(dòng)狀況。摘要本例以室內(nèi)通風(fēng)為例，用ANSYS19.0軟件，對(duì)室內(nèi)流案例描述本例仿真辦公環(huán)境流場(chǎng)狀態(tài)，其中包含計(jì)算機(jī)及操作人員。第一部分為仿真空氣在管路中的流動(dòng)，最終獲得房間進(jìn)風(fēng)口處的流動(dòng)參數(shù)；然后將兩個(gè)風(fēng)道出口數(shù)據(jù)設(shè)置為于房間進(jìn)口邊界，計(jì)算室內(nèi)流動(dòng)。本例將演示如何使用workbench下的CFX模塊實(shí)現(xiàn)進(jìn)出口管路流場(chǎng)及室內(nèi)流場(chǎng)的模擬。案例描述本例仿真辦公環(huán)境流場(chǎng)狀態(tài)，其中包含計(jì)算機(jī)及操作人員。操作步驟3.1.風(fēng)道仿真3.1.1.準(zhǔn)備工作3.1.1.1.創(chuàng)建Workbench工程文件(1) 將網(wǎng)格文件duct_mesh.cfx5和room.cfx5拷貝至英文文件目錄下，打開(kāi)Workbench工程文件，將工程項(xiàng)目保存名為RoomStudy至網(wǎng)格文件目錄下。操作步驟3.1.風(fēng)道仿真操作步驟(2) 鼠標(biāo)雙擊AnalysisSystems中的FluidFlow（CFX），在ProjectSchematic中創(chuàng)建CFX仿真流程模塊操作步驟(2) 鼠標(biāo)雙擊AnalysisSystems中的操作步驟3.1.1.2.進(jìn)入CFX界面雙擊Setup進(jìn)入CFX-Pre界面操作步驟3.1.1.2.進(jìn)入CFX界面操作步驟3.1.1.3.導(dǎo)入網(wǎng)格文件在【File】>【Import】>【Mesh…】,選擇【Filesoftype】為【ICEMCFD（*cfx*cfx5*msh）】，在視圖窗口選取網(wǎng)格文件duct_mesh.cfx5，單擊【Open】導(dǎo)入網(wǎng)格。此時(shí)，圖形界面中可以查看到導(dǎo)入的網(wǎng)格形態(tài)。操作步驟3.1.1.3.導(dǎo)入網(wǎng)格文件操作步驟3.1.2.物理模型設(shè)置3.1.2.1.定義流體材料雙擊Outline下DefaultDomain，在BasicSettings標(biāo)簽欄下的Material中，點(diǎn)擊下拉菜單，選擇AirIdealGas。保持【DomainModels】>【Pressure】>【ReferencePressure】欄里值為1[atm]。操作步驟3.1.2.物理模型設(shè)置操作步驟切換到FluidModels標(biāo)簽欄下，選擇【HeatTransfer】>【Option】>【Isothermal】，設(shè)置FluidTemperature為21[C]。設(shè)置【Turbulence】>【Option】>【ShearStressTransport】，其余為默認(rèn)設(shè)置。操作步驟切換到FluidModels標(biāo)簽欄下，選擇【Hea操作步驟3.1.2.2.定義流場(chǎng)邊界(1) 進(jìn)口邊界設(shè)置在Outline下的DefaultDomain行單擊右鍵，選擇【Insert】>【Boundary】選項(xiàng)，在Name欄后填入“INLET”，點(diǎn)擊【OK】。進(jìn)入到BasicSettings設(shè)置欄中，保持【BoundaryType】>【Inlet】。選擇【Location】>【INLET】。切換至BoundaryDetails設(shè)置欄中，設(shè)置【MassAndMomentum】>【Option】>【TotalPressure(stable)】>【RelativePressure】>0[Pa]，其余設(shè)置為默認(rèn)，點(diǎn)擊【OK】完成設(shè)置。操作步驟3.1.2.2.定義流場(chǎng)邊界操作步驟(2) 出口1邊界設(shè)置在Outline下的DefaultDomain行單擊右鍵，選擇【Insert】>【Boundary】選項(xiàng)，在Name欄后填入“VENT1”，點(diǎn)擊【OK】。進(jìn)入到BasicSettings設(shè)置欄中，保持【BoundaryType】>【Outlet】。選擇【Location】>【VENT1】。切換至BoundaryDetails設(shè)置欄中，設(shè)置【MassAndMomentum】>【MassFlowRate】>0.225[kgs^-1]，點(diǎn)擊【OK】確認(rèn)設(shè)置。操作步驟(2) 出口1邊界設(shè)置操作步驟(3) 出口2邊界設(shè)置在Outline下的DefaultDomain行單擊右鍵，選擇【Insert】>【Boundary】選項(xiàng)，在Name欄后填入“VENT2”，點(diǎn)擊【OK】。進(jìn)入到BasicSettings設(shè)置欄中，保持【BoundaryType】>【Outlet】。選擇【Location】>【VENT2】。切換至BoundaryDetails設(shè)置欄中，設(shè)置【MassAndMomentum】>【MassFlowRate】>0.225[kgs^-1]，點(diǎn)擊【OK】確認(rèn)設(shè)置。操作步驟(3) 出口2邊界設(shè)置操作步驟3.1.2.3.求解器設(shè)定在Outline下雙擊選擇SolverControl，在BasicSettings標(biāo)簽欄下勾選ConservationTarget選項(xiàng)，其余設(shè)置為默認(rèn)，點(diǎn)擊【OK】確認(rèn)設(shè)置。操作步驟3.1.2.3.求解器設(shè)定操作步驟3.1.2.4.監(jiān)測(cè)值設(shè)置在Outline下雙擊OutputControl，在Monitor標(biāo)簽欄中，勾選MonitorObjects，在MonitorPointsandExpressions選項(xiàng)欄中創(chuàng)建新的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，默認(rèn)名稱為MonitorPoint1，【Option】>【Expression】>【ExpressionValue】>areaAve(Velocityw)@VENT1，點(diǎn)擊【OK】確認(rèn)設(shè)置。操作步驟3.1.2.4.監(jiān)測(cè)值設(shè)置操作步驟3.1.3.求解設(shè)置3.1.3.1.關(guān)閉CFX-Pre窗口，退回至Workbench界面。3.1.3.2.雙擊Solution，進(jìn)入到CFX求解設(shè)置界面。操作步驟3.1.3.求解設(shè)置操作步驟3.1.3.3.選擇DoublePrecision(可選)。3.1.3.4.選擇【ParallelEnvironment】>【RunMode】>…調(diào)整并行核數(shù)(可選)。3.1.3.5.在打開(kāi)的CFX-Solver求解器中選擇【StartRun】。操作步驟3.1.3.3.選擇DoublePrecisi操作步驟3.1.4.CFD-POST后處理設(shè)置在Workbench界面下，雙擊Results。進(jìn)入到CFD-POST界面下。操作步驟3.1.4.CFD-POST后處理設(shè)置操作步驟3.1.4.1.輸出出口截面速度分布(1) 在菜單欄【File】>【Export】>【Export…】(2) 在Option選項(xiàng)欄中，命名輸出文件名為vent1.csv，輸出路徑按照默認(rèn)輸出至user_files文件夾下(3) 設(shè)置【Type】>【BCProfile】，【Location】>【VENT1】(4) 設(shè)置【ProfileType】>【InletVelocity】(5) 點(diǎn)擊【Save】保存。操作步驟3.1.4.1.輸出出口截面速度分布操作步驟3.1.4.2.輸出出口截面速度分布(1) 在菜單欄【File】>【Export】>【Export…】(2) 在Option選項(xiàng)欄中，命名輸出文件名為vent2.csv，輸出路徑按照默認(rèn)輸出至user_files文件夾下(3) 設(shè)置【Type】>【BCProfile】，【Location】>【VENT2】(4) 設(shè)置【ProfileType】>【InletVelocity】(5) 點(diǎn)擊【Save】保存操作步驟3.1.4.2.輸出出口截面速度分布操作步驟3.1.4.3.退出后處理模塊，在Workbench下重命名模塊為duct。操作步驟3.1.4.3.退出后處理模塊，在Workben操作步驟3.2.室內(nèi)仿真分析3.2.1.準(zhǔn)備工作在Workbench下Toolbox欄下，鼠標(biāo)雙擊ComponentSystems中的CFX，在ProjectSchematic中創(chuàng)建新的CFX仿真流程模塊，將模塊重命名為room。操作步驟3.2.室內(nèi)仿真分析操作步驟3.2.1.1.進(jìn)入CFX界面雙擊Setup進(jìn)入CFX-Pre界面操作步驟3.2.1.1.進(jìn)入CFX界面操作步驟3.2.1.2.導(dǎo)入網(wǎng)格文件在【File】>【Import】>【Mesh…】,選擇【Filesoftype】為【ICEMCFD（*cfx*cfx5*msh）】，在視圖窗口選取網(wǎng)格文件room.cfx5，單擊【Open】導(dǎo)入網(wǎng)格。此時(shí)，圖形界面中可以查看到導(dǎo)入的網(wǎng)格形態(tài)。操作步驟3.2.1.2.導(dǎo)入網(wǎng)格文件操作步驟3.2.2.物理模型設(shè)置3.2.2.1.定義流體屬性雙擊Outline下DefaultDomain，在BasicSettings標(biāo)簽欄下的Material中點(diǎn)擊下拉菜單，選擇AirIdealGas。保持【DomainModels】>【Pressure】>【ReferencePressure】欄里值為1[atm]。設(shè)置【BuoyancyModel】>【Option】>Buoyant，設(shè)置【GravityXDirn.】>0[ms^-2]，【GravityYDirn.】>0[ms^-2]，【GravityZDirn.】>-g，設(shè)置【Bouy.Ref.Density】>1.185[kgm^-3]。操作步驟3.2.2.物理模型設(shè)置操作步驟切換到FluidModels標(biāo)簽欄下，選擇【HeatTransfer】>【Option】>【ThermalEnergy】，設(shè)置【Turbulence】>【Option】>【ShearStressTransport】，其余為默認(rèn)設(shè)置。操作步驟切換到FluidModels標(biāo)簽欄下，選擇【Hea操作步驟繼續(xù)切換至Initialization標(biāo)簽欄下，勾選DomainInitialization選項(xiàng)，設(shè)置【Temperature】>【Option】>【AutomaticwithValue】>【Temperature】>21[C]操作步驟繼續(xù)切換至Initialization標(biāo)簽欄下，勾選操作步驟3.2.2.2.讀入邊界條件文件在菜單欄中選擇【Tools】>【InitializeProfileData】，在彈出的對(duì)話框中選擇【DataFile】為vent1.csv。操作步驟3.2.2.2.讀入邊界條件文件操作步驟同理，重復(fù)以上步驟，導(dǎo)入vent2.csv文件。導(dǎo)入之后，在Outline中UserFunctions欄里將查看到兩個(gè)用戶定義的函數(shù)VENT1和VENT2。操作步驟同理，重復(fù)以上步驟，導(dǎo)入vent2.csv文件。操作步驟3.2.2.3.定義流場(chǎng)邊界(1) 進(jìn)口1邊界設(shè)置在Outline下的DefaultDomain行單擊右鍵，選擇【Insert】>【Boundary】選項(xiàng)，在Name欄后填入“vent1”，點(diǎn)擊【OK】。進(jìn)入到BasicSettings設(shè)置欄中，保持【BoundaryType】>【Inlet】。選擇【Location】>【VENT1】。勾選【UseProfileData】選項(xiàng)，設(shè)置【ProfileBoundarySetup】>【ProfileName】>VENT1，點(diǎn)擊【GenerateValues】。操作步驟3.2.2.3.定義流場(chǎng)邊界操作步驟切換至BoundaryDetails設(shè)置欄中，確認(rèn)【MassAndMomentum】下設(shè)置，定義【HeatTransfer】>【Option】>【StaticTemperature】>21[C]，其余設(shè)置為默認(rèn)，點(diǎn)擊【OK】完成設(shè)置。操作步驟切換至BoundaryDetails設(shè)置欄中，確認(rèn)操作步驟(2) 進(jìn)口2邊界設(shè)置在Outline下的DefaultDomain行單擊右鍵，選擇【Insert】>【Boundary】選項(xiàng)，在Name欄后填入“vent2”，點(diǎn)擊【OK】。進(jìn)入到BasicSettings設(shè)置欄中，保持【BoundaryType】>【Inlet】。選擇【Location】>【VENT2】。勾選【UseProfileData】選項(xiàng)，設(shè)置【ProfileBoundarySetup】>【ProfileName】>VENT2，點(diǎn)擊【GenerateValues】。操作步驟(2) 進(jìn)口2邊界設(shè)置操作步驟切換至BoundaryDetails設(shè)置欄中，確認(rèn)【MassAndMomentum】下設(shè)置，定義【HeatTransfer】>【Option】>【StaticTemperature】>21[C]，其余設(shè)置為默認(rèn)，點(diǎn)擊【OK】完成設(shè)置。操作步驟切換至BoundaryDetails設(shè)置欄中，確認(rèn)操作步驟(3) 工作人員體表邊界設(shè)置在Outline下的DefaultDomain行單擊右鍵，選擇【Insert】>【Boundary】選項(xiàng)，在Name欄后填入“workers”，點(diǎn)擊【OK】。進(jìn)入到BasicSettings設(shè)置欄中，保持【BoundaryType】>【W(wǎng)all】。選擇【Location】>【W(wǎng)ORKERS】。操作步驟(3) 工作人員體表邊界設(shè)置操作步驟切換至BoundaryDetails設(shè)置欄中，定義【HeatTransfer】>【Option】>【Temperature】>37[C]，其余設(shè)置為默認(rèn)，點(diǎn)擊【OK】完成設(shè)置。操作步驟切換至BoundaryDetails設(shè)置欄中，定義操作步驟(4) 出口邊界設(shè)置在Outline下的DefaultDomain行單擊右鍵，選擇【Insert】>【Boundary】選項(xiàng)，在Name欄后填入“outlet”，點(diǎn)擊【OK】。進(jìn)入到BasicSettings設(shè)置欄中，保持【BoundaryType】>【Opening】。選擇【Location】>【OUTLET】。操作步驟(4) 出口邊界設(shè)置操作步驟切換至BoundaryDetails設(shè)置欄中，定義【MassAndMomentum】>【RelativePressure】>0[Pa]。【HeatTransfer】>【Option】>【OpeningTemperature】>21[C]，其余設(shè)置為默認(rèn)，點(diǎn)擊【OK】完成設(shè)置。操作步驟切換至BoundaryDetails設(shè)置欄中，定義操作步驟(5) 顯示器邊界設(shè)置在Outline下的DefaultDomain行單擊右鍵，選擇【Insert】>【Boundary】選項(xiàng)，在Name欄后填入“monitors”，點(diǎn)擊【OK】。進(jìn)入到BasicSettings設(shè)置欄中，保持【BoundaryType】>【W(wǎng)all】。選擇【Location】>【MONITORS】。操作步驟(5) 顯示器邊界設(shè)置操作步驟切換至BoundaryDetails設(shè)置欄中，定義【HeatTransfer】>【Option】>【Temperature】>【FixedTemperature】>30[C]，其余設(shè)置為默認(rèn)，點(diǎn)擊【OK】完成設(shè)置。操作步驟切換至BoundaryDetails設(shè)置欄中，定義操作步驟(6) 機(jī)箱邊界設(shè)置在Outline下的DefaultDomain行單擊右鍵，選擇【Insert】>【Boundary】選項(xiàng)，在Name欄后填入“computerVent”，點(diǎn)擊【OK】。進(jìn)入到BasicSettings設(shè)置欄中，設(shè)置【BoundaryType】>【Outlet】。選擇【Location】>【COMPUTER1VENT,COMPUTER2VENT,COMPUTER3VENT,COMPUTER4VENT】。操作步驟(6) 機(jī)箱邊界設(shè)置操作步驟切換至BoundaryDetails設(shè)置欄中，設(shè)置【MassAndMomentum】>【MassFlowRate】>0.132[kgs^-1]。定義【HeatTransfer】>【Option】>【StaticTemperature】>40[C]，其余設(shè)置為默認(rèn)，點(diǎn)擊【OK】完成設(shè)置。操作步驟切換至BoundaryDetails設(shè)置欄中，設(shè)置操作步驟(7) 機(jī)箱邊界設(shè)置在Outline下的DefaultDomain行單擊右鍵，選擇【Insert】>【Boundary】選項(xiàng)，在Name欄后填入“computerIntake”，點(diǎn)擊【OK】。進(jìn)入到BasicSettings設(shè)置欄中，保持【BoundaryType】>【Outlet】。選擇【Location】>【OUTLET】。切換至BoundaryDetails設(shè)置欄中，設(shè)置【MassAndMomentum】>【MassFlowRate】>0.132[kgs^-1]。其余設(shè)置為默認(rèn)，點(diǎn)擊【OK】完成設(shè)置。操作步驟(7) 機(jī)箱邊界設(shè)置操作步驟3.2.2.4.求解器設(shè)定在Outline下雙擊選擇SolverControl，在BasicSettings標(biāo)簽欄下設(shè)置【ConvergenceControl】>【Max.Iterations】>750。調(diào)整【FluidTimescaleControl】>【TimescaleControl】>【PhysicalTimescale】>2[s]。勾選ConservationTarget選項(xiàng)，其余設(shè)置為默認(rèn)，點(diǎn)擊【OK】確認(rèn)設(shè)置。操作步驟3.2.2.4.求解器設(shè)定操作步驟3.2.2.5.監(jiān)測(cè)值設(shè)置在Outline下雙擊OutputControl，在Monitor標(biāo)簽欄中，勾選MonitorObjects，在MonitorPointsandExpressions選項(xiàng)欄中創(chuàng)建新的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，命名為temp，【Option】>【Expression】>【ExpressionValue】>massFlowAve(Temperature)@outlet，點(diǎn)擊【OK】確認(rèn)設(shè)置。操作步驟3.2.2.5.監(jiān)測(cè)值設(shè)置操作步驟3.2.3.求解設(shè)置3.2.3.1.關(guān)閉CFX-Pre窗口，退回至Workbench界面。操作步驟3.2.3.求解設(shè)置操作步驟3.2.3.2.雙擊B3模塊中Solution，進(jìn)入到CFX求解設(shè)置界面。操作步驟3.2.3.2.雙擊B3模塊中Solution，操作步驟3.2.3.3.選擇DoublePrecision(可選)。3.2.3.4.選擇【ParallelEnvironment】>【RunMode】>…調(diào)整并行核數(shù)(可選)。3.2.3.5.在打開(kāi)的CFX-Solver求解器中選擇【StartRun】。操作步驟3.2.3.3.選擇DoublePrecisi操作步驟3.2.4.CFD-POST后處理設(shè)置在Workbench界面下，雙擊Results。進(jìn)入到CFD-POST界面下。操作步驟3.2.4.CFD-POST后處理設(shè)置操作步驟3.2.4.1.顯示剖面溫度(1) 在菜單欄【Insert】>【Location】>【Plane】，點(diǎn)擊【OK】(2) 選擇【Method】>ZXPlane,【Y】>1.2[m]操作步驟3.2.4.1.顯示剖面溫度操作步驟(3) 切換至Color標(biāo)簽欄，設(shè)置【Mode】>【Variable】>【Temperature】，設(shè)置【Range】>【Local】(4) 點(diǎn)擊【Apply】確認(rèn)設(shè)置。操作步驟(3) 切換至Color標(biāo)簽欄，設(shè)置【Mode】>【操作步驟(3) 切換至Color標(biāo)簽欄，設(shè)置【Mode】>【Variable】>【Temperature】，設(shè)置【Range】>【Local】(4) 點(diǎn)擊【Apply】確認(rèn)設(shè)置。同理，設(shè)置ZX平面Y=2[m]，Y=5.1[m]及XY平面Z=0.25[m]，查看對(duì)應(yīng)截面溫度分布。操作步驟(3) 切換至Color標(biāo)簽欄，設(shè)置【Mode】>【操作步驟3.2.4.2.顯示剖面速度云圖分布(1) 在菜單欄【Insert】>【Contour】，點(diǎn)擊【OK】(2) 選擇Geometry標(biāo)簽下，選擇【Locations】>Plane1(3) 選擇【Variable】>Velocity,【Range】>【UserSpecified】>0[ms^-1],3[ms^-1](4) 設(shè)置【#ofContours】>31(5) 點(diǎn)擊【Apply】操作步驟3.2.4.2.顯示剖面速度云圖分布操作步驟3.2.4.3.顯示剖面速度矢量分布(1) 在菜單欄【Insert】>【Vector】，點(diǎn)擊【OK】(2) 選擇Geometry標(biāo)簽下，選擇【Locations】>Plane1(3) 選擇Symbol標(biāo)簽欄下【SymbolSize】>0.1,勾選【NormalizeSymbols】。操作步驟3.2.4.3.顯示剖面速度矢量分布操作步驟(4) 點(diǎn)擊【Apply】操作步驟(4) 點(diǎn)擊【Apply】操作步驟3.2.4.4.創(chuàng)建流線(1) 在菜單欄中【Insert】>【Streamline1】(2) 點(diǎn)擊【OK】(3) 在Geometry標(biāo)簽中選擇【Definition】>【StartFrom】>vent1,vent2操作步驟3.2.4.4.創(chuàng)建流線操作步驟(4) 選擇Color標(biāo)簽下【Range】>Local(5) 點(diǎn)擊【Apply】操作步驟(4) 選擇Color標(biāo)簽下【Range】>Loca操作步驟3.2.4.5.創(chuàng)建流線動(dòng)畫(1) 選擇【Tools】>【Animation】(2) 在Outline中選擇Streamline1(3) 選擇【Repeat】>1(4) 勾選【SaveMovie】選項(xiàng)，點(diǎn)擊，即可生成動(dòng)畫。操作步驟3.2.4.5.創(chuàng)建流線動(dòng)畫小結(jié)本節(jié)內(nèi)容為室內(nèi)通風(fēng)仿真分析實(shí)例。介紹了機(jī)房環(huán)境下流場(chǎng)仿真在Workbench下操作步驟，仿真過(guò)程包括材料屬性設(shè)置、邊界條件設(shè)置、計(jì)算設(shè)置和后處理的設(shè)置以及利用Profile文件將計(jì)算結(jié)果輸出為其他計(jì)算的邊界條件。小結(jié)本節(jié)內(nèi)容為室內(nèi)通風(fēng)仿真分析實(shí)例。介紹了機(jī)房環(huán)境下流場(chǎng)仿真室內(nèi)通風(fēng)仿真計(jì)算室內(nèi)通風(fēng)仿真計(jì)算摘要本例以室內(nèi)通風(fēng)為例，用ANSYS19.0軟件，對(duì)室內(nèi)流場(chǎng)進(jìn)行仿真，包括流動(dòng)材料屬性、邊界條件、求解和后處理的設(shè)置。計(jì)算流場(chǎng)內(nèi)各物理量的分布，可用于評(píng)判室內(nèi)空間流動(dòng)狀況。摘要本例以室內(nèi)通風(fēng)為例，用ANSYS19.0軟件，對(duì)室內(nèi)流案例描述本例仿真辦公環(huán)境流場(chǎng)狀態(tài)，其中包含計(jì)算機(jī)及操作人員。第一部分為仿真空氣在管路中的流動(dòng)，最終獲得房間進(jìn)風(fēng)口處的流動(dòng)參數(shù)；然后將兩個(gè)風(fēng)道出口數(shù)據(jù)設(shè)置為于房間進(jìn)口邊界，計(jì)算室內(nèi)流動(dòng)。本例將演示如何使用workbench下的CFX模塊實(shí)現(xiàn)進(jìn)出口管路流場(chǎng)及室內(nèi)流場(chǎng)的模擬。案例描述本例仿真辦公環(huán)境流場(chǎng)狀態(tài)，其中包含計(jì)算機(jī)及操作人員。操作步驟3.1.風(fēng)道仿真3.1.1.準(zhǔn)備工作3.1.1.1.創(chuàng)建Workbench工程文件(1) 將網(wǎng)格文件duct_mesh.cfx5和room.cfx5拷貝至英文文件目錄下，打開(kāi)Workbench工程文件，將工程項(xiàng)目保存名為RoomStudy至網(wǎng)格文件目錄下。操作步驟3.1.風(fēng)道仿真操作步驟(2) 鼠標(biāo)雙擊AnalysisSystems中的FluidFlow（CFX），在ProjectSchematic中創(chuàng)建CFX仿真流程模塊操作步驟(2) 鼠標(biāo)雙擊AnalysisSystems中的操作步驟3.1.1.2.進(jìn)入CFX界面雙擊Setup進(jìn)入CFX-Pre界面操作步驟3.1.1.2.進(jìn)入CFX界面操作步驟3.1.1.3.導(dǎo)入網(wǎng)格文件在【File】>【Import】>【Mesh…】,選擇【Filesoftype】為【ICEMCFD（*cfx*cfx5*msh）】，在視圖窗口選取網(wǎng)格文件duct_mesh.cfx5，單擊【Open】導(dǎo)入網(wǎng)格。此時(shí)，圖形界面中可以查看到導(dǎo)入的網(wǎng)格形態(tài)。操作步驟3.1.1.3.導(dǎo)入網(wǎng)格文件操作步驟3.1.2.物理模型設(shè)置3.1.2.1.定義流體材料雙擊Outline下DefaultDomain，在BasicSettings標(biāo)簽欄下的Material中，點(diǎn)擊下拉菜單，選擇AirIdealGas。保持【DomainModels】>【Pressure】>【ReferencePressure】欄里值為1[atm]。操作步驟3.1.2.物理模型設(shè)置操作步驟切換到FluidModels標(biāo)簽欄下，選擇【HeatTransfer】>【Option】>【Isothermal】，設(shè)置FluidTemperature為21[C]。設(shè)置【Turbulence】>【Option】>【ShearStressTransport】，其余為默認(rèn)設(shè)置。操作步驟切換到FluidModels標(biāo)簽欄下，選擇【Hea操作步驟3.1.2.2.定義流場(chǎng)邊界(1) 進(jìn)口邊界設(shè)置在Outline下的DefaultDomain行單擊右鍵，選擇【Insert】>【Boundary】選項(xiàng)，在Name欄后填入“INLET”，點(diǎn)擊【OK】。進(jìn)入到BasicSettings設(shè)置欄中，保持【BoundaryType】>【Inlet】。選擇【Location】>【INLET】。切換至BoundaryDetails設(shè)置欄中，設(shè)置【MassAndMomentum】>【Option】>【TotalPressure(stable)】>【RelativePressure】>0[Pa]，其余設(shè)置為默認(rèn)，點(diǎn)擊【OK】完成設(shè)置。操作步驟3.1.2.2.定義流場(chǎng)邊界操作步驟(2) 出口1邊界設(shè)置在Outline下的DefaultDomain行單擊右鍵，選擇【Insert】>【Boundary】選項(xiàng)，在Name欄后填入“VENT1”，點(diǎn)擊【OK】。進(jìn)入到BasicSettings設(shè)置欄中，保持【BoundaryType】>【Outlet】。選擇【Location】>【VENT1】。切換至BoundaryDetails設(shè)置欄中，設(shè)置【MassAndMomentum】>【MassFlowRate】>0.225[kgs^-1]，點(diǎn)擊【OK】確認(rèn)設(shè)置。操作步驟(2) 出口1邊界設(shè)置操作步驟(3) 出口2邊界設(shè)置在Outline下的DefaultDomain行單擊右鍵，選擇【Insert】>【Boundary】選項(xiàng)，在Name欄后填入“VENT2”，點(diǎn)擊【OK】。進(jìn)入到BasicSettings設(shè)置欄中，保持【BoundaryType】>【Outlet】。選擇【Location】>【VENT2】。切換至BoundaryDetails設(shè)置欄中，設(shè)置【MassAndMomentum】>【MassFlowRate】>0.225[kgs^-1]，點(diǎn)擊【OK】確認(rèn)設(shè)置。操作步驟(3) 出口2邊界設(shè)置操作步驟3.1.2.3.求解器設(shè)定在Outline下雙擊選擇SolverControl，在BasicSettings標(biāo)簽欄下勾選ConservationTarget選項(xiàng)，其余設(shè)置為默認(rèn)，點(diǎn)擊【OK】確認(rèn)設(shè)置。操作步驟3.1.2.3.求解器設(shè)定操作步驟3.1.2.4.監(jiān)測(cè)值設(shè)置在Outline下雙擊OutputControl，在Monitor標(biāo)簽欄中，勾選MonitorObjects，在MonitorPointsandExpressions選項(xiàng)欄中創(chuàng)建新的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，默認(rèn)名稱為MonitorPoint1，【Option】>【Expression】>【ExpressionValue】>areaAve(Velocityw)@VENT1，點(diǎn)擊【OK】確認(rèn)設(shè)置。操作步驟3.1.2.4.監(jiān)測(cè)值設(shè)置操作步驟3.1.3.求解設(shè)置3.1.3.1.關(guān)閉CFX-Pre窗口，退回至Workbench界面。3.1.3.2.雙擊Solution，進(jìn)入到CFX求解設(shè)置界面。操作步驟3.1.3.求解設(shè)置操作步驟3.1.3.3.選擇DoublePrecision(可選)。3.1.3.4.選擇【ParallelEnvironment】>【RunMode】>…調(diào)整并行核數(shù)(可選)。3.1.3.5.在打開(kāi)的CFX-Solver求解器中選擇【StartRun】。操作步驟3.1.3.3.選擇DoublePrecisi操作步驟3.1.4.CFD-POST后處理設(shè)置在Workbench界面下，雙擊Results。進(jìn)入到CFD-POST界面下。操作步驟3.1.4.CFD-POST后處理設(shè)置操作步驟3.1.4.1.輸出出口截面速度分布(1) 在菜單欄【File】>【Export】>【Export…】(2) 在Option選項(xiàng)欄中，命名輸出文件名為vent1.csv，輸出路徑按照默認(rèn)輸出至user_files文件夾下(3) 設(shè)置【Type】>【BCProfile】，【Location】>【VENT1】(4) 設(shè)置【ProfileType】>【InletVelocity】(5) 點(diǎn)擊【Save】保存。操作步驟3.1.4.1.輸出出口截面速度分布操作步驟3.1.4.2.輸出出口截面速度分布(1) 在菜單欄【File】>【Export】>【Export…】(2) 在Option選項(xiàng)欄中，命名輸出文件名為vent2.csv，輸出路徑按照默認(rèn)輸出至user_files文件夾下(3) 設(shè)置【Type】>【BCProfile】，【Location】>【VENT2】(4) 設(shè)置【ProfileType】>【InletVelocity】(5) 點(diǎn)擊【Save】保存操作步驟3.1.4.2.輸出出口截面速度分布操作步驟3.1.4.3.退出后處理模塊，在Workbench下重命名模塊為duct。操作步驟3.1.4.3.退出后處理模塊，在Workben操作步驟3.2.室內(nèi)仿真分析3.2.1.準(zhǔn)備工作在Workbench下Toolbox欄下，鼠標(biāo)雙擊ComponentSystems中的CFX，在ProjectSchematic中創(chuàng)建新的CFX仿真流程模塊，將模塊重命名為room。操作步驟3.2.室內(nèi)仿真分析操作步驟3.2.1.1.進(jìn)入CFX界面雙擊Setup進(jìn)入CFX-Pre界面操作步驟3.2.1.1.進(jìn)入CFX界面操作步驟3.2.1.2.導(dǎo)入網(wǎng)格文件在【File】>【Import】>【Mesh…】,選擇【Filesoftype】為【ICEMCFD（*cfx*cfx5*msh）】，在視圖窗口選取網(wǎng)格文件room.cfx5，單擊【Open】導(dǎo)入網(wǎng)格。此時(shí)，圖形界面中可以查看到導(dǎo)入的網(wǎng)格形態(tài)。操作步驟3.2.1.2.導(dǎo)入網(wǎng)格文件操作步驟3.2.2.物理模型設(shè)置3.2.2.1.定義流體屬性雙擊Outline下DefaultDomain，在BasicSettings標(biāo)簽欄下的Material中點(diǎn)擊下拉菜單，選擇AirIdealGas。保持【DomainModels】>【Pressure】>【ReferencePressure】欄里值為1[atm]。設(shè)置【BuoyancyModel】>【Option】>Buoyant，設(shè)置【GravityXDirn.】>0[ms^-2]，【GravityYDirn.】>0[ms^-2]，【GravityZDirn.】>-g，設(shè)置【Bouy.Ref.Density】>1.185[kgm^-3]。操作步驟3.2.2.物理模型設(shè)置操作步驟切換到FluidModels標(biāo)簽欄下，選擇【HeatTransfer】>【Option】>【ThermalEnergy】，設(shè)置【Turbulence】>【Option】>【ShearStressTransport】，其余為默認(rèn)設(shè)置。操作步驟切換到FluidModels標(biāo)簽欄下，選擇【Hea操作步驟繼續(xù)切換至Initialization標(biāo)簽欄下，勾選DomainInitialization選項(xiàng)，設(shè)置【Temperature】>【Option】>【AutomaticwithValue】>【Temperature】>21[C]操作步驟繼續(xù)切換至Initialization標(biāo)簽欄下，勾選操作步驟3.2.2.2.讀入邊界條件文件在菜單欄中選擇【Tools】>【InitializeProfileData】，在彈出的對(duì)話框中選擇【DataFile】為vent1.csv。操作步驟3.2.2.2.讀入邊界條件文件操作步驟同理，重復(fù)以上步驟，導(dǎo)入vent2.csv文件。導(dǎo)入之后，在Outline中UserFunctions欄里將查看到兩個(gè)用戶定義的函數(shù)VENT1和VENT2。操作步驟同理，重復(fù)以上步驟，導(dǎo)入vent2.csv文件。操作步驟3.2.2.3.定義流場(chǎng)邊界(1) 進(jìn)口1邊界設(shè)置在Outline下的DefaultDomain行單擊右鍵，選擇【Insert】>【Boundary】選項(xiàng)，在Name欄后填入“vent1”，點(diǎn)擊【OK】。進(jìn)入到BasicSettings設(shè)置欄中，保持【BoundaryType】>【Inlet】。選擇【Location】>【VENT1】。勾選【UseProfileData】選項(xiàng)，設(shè)置【ProfileBoundarySetup】>【ProfileName】>VENT1，點(diǎn)擊【GenerateValues】。操作步驟3.2.2.3.定義流場(chǎng)邊界操作步驟切換至BoundaryDetails設(shè)置欄中，確認(rèn)【MassAndMomentum】下設(shè)置，定義【HeatTransfer】>【Option】>【StaticTemperature】>21[C]，其余設(shè)置為默認(rèn)，點(diǎn)擊【OK】完成設(shè)置。操作步驟切換至BoundaryDetails設(shè)置欄中，確認(rèn)操作步驟(2) 進(jìn)口2邊界設(shè)置在Outline下的DefaultDomain行單擊右鍵，選擇【Insert】>【Boundary】選項(xiàng)，在Name欄后填入“vent2”，點(diǎn)擊【OK】。進(jìn)入到BasicSettings設(shè)置欄中，保持【BoundaryType】>【Inlet】。選擇【Location】>【VENT2】。勾選【UseProfileData】選項(xiàng)，設(shè)置【ProfileBoundarySetup】>【ProfileName】>VENT2，點(diǎn)擊【GenerateValues】。操作步驟(2) 進(jìn)口2邊界設(shè)置操作步驟切換至BoundaryDetails設(shè)置欄中，確認(rèn)【MassAndMomentum】下設(shè)置，定義【HeatTransfer】>【Option】>【StaticTemperature】>21[C]，其余設(shè)置為默認(rèn)，點(diǎn)擊【OK】完成設(shè)置。操作步驟切換至BoundaryDetails設(shè)置欄中，確認(rèn)操作步驟(3) 工作人員體表邊界設(shè)置在Outline下的DefaultDomain行單擊右鍵，選擇【Insert】>【Boundary】選項(xiàng)，在Name欄后填入“workers”，點(diǎn)擊【OK】。進(jìn)入到BasicSettings設(shè)置欄中，保持【BoundaryType】>【W(wǎng)all】。選擇【Location】>【W(wǎng)ORKERS】。操作步驟(3) 工作人員體表邊界設(shè)置操作步驟切換至BoundaryDetails設(shè)置欄中，定義【HeatTransfer】>【Option】>【Temperature】>37[C]，其余設(shè)置為默認(rèn)，點(diǎn)擊【OK】完成設(shè)置。操作步驟切換至BoundaryDetails設(shè)置欄中，定義操作步驟(4) 出口邊界設(shè)置在Outline下的DefaultDomain行單擊右鍵，選擇【Insert】>【Boundary】選項(xiàng)，在Name欄后填入“outlet”，點(diǎn)擊【OK】。進(jìn)入到BasicSettings設(shè)置欄中，保持【BoundaryType】>【Opening】。選擇【Location】>【OUTLET】。操作步驟(4) 出口邊界設(shè)置操作步驟切換至BoundaryDetails設(shè)置欄中，定義【MassAndMomentum】>【RelativePressure】>0[Pa]?！綡eatTransfer】>【Option】>【OpeningTemperature】>21[C]，其余設(shè)置為默認(rèn)，點(diǎn)擊【OK】完成設(shè)置。操作步驟切換至BoundaryDetails設(shè)置欄中，定義操作步驟(5) 顯示器邊界設(shè)置在Outline下的DefaultDomain行單擊右鍵，選擇【Insert】>【Boundary】選項(xiàng)，在Name欄后填入“monitors”，點(diǎn)擊【OK】。進(jìn)入到BasicSettings設(shè)置欄中，保持【BoundaryType】>【W(wǎng)all】。選擇【Location】>【MONITORS】。操作步驟(5) 顯示器邊界設(shè)置操作步驟切換至BoundaryDetails設(shè)置欄中，定義【HeatTransfer】>【Option】>【Temperature】>【FixedTemperature】>30[C]，其余設(shè)置為默認(rèn)，點(diǎn)擊【OK】完成設(shè)置。操作步驟切換至BoundaryDetails設(shè)置欄中，定義操作步驟(6) 機(jī)箱邊界設(shè)置在Outline下的DefaultDomain行單擊右鍵，選擇【Insert】>【Boundary】選項(xiàng)，在Name欄后填入“computerVent”，點(diǎn)擊【OK】。進(jìn)入到BasicSettings設(shè)置欄中，設(shè)置【BoundaryType】>【Outlet】。選擇【Location】>【COMPUTER1VENT,COMPUTER2VENT,COMPUTER3VENT,COMPUTER4VENT】。操作步驟(6) 機(jī)箱邊界設(shè)置操作步驟切換至BoundaryDetails設(shè)置欄中，設(shè)置【MassAndMomentum】>【MassFlowRate】>0.132[kgs^-1]。定義【HeatTransfer】>【Option】>【StaticTemperature】>40[C]，其余設(shè)置為默認(rèn)，點(diǎn)擊【OK】完成設(shè)置。操作步驟切換至BoundaryDetails設(shè)置欄中，設(shè)置操作步驟(7) 機(jī)箱邊界設(shè)置在Outline下的DefaultDomain行單擊右鍵，選擇【Insert】>【Boundary】選項(xiàng)，在Name欄后填入“computerIntake”，點(diǎn)擊【OK】。進(jìn)入到BasicSettings設(shè)置欄中，保持【BoundaryType】>【Outlet】。選擇【Location】>【OUTLET】。切換至BoundaryDetails設(shè)置欄中，設(shè)置【MassAndMomentum】>【MassFlowRate】>0.132[kgs^-1]。其余設(shè)置為默認(rèn)，點(diǎn)擊【OK】完成設(shè)置。操作步驟(7) 機(jī)箱邊界設(shè)置操作步驟3.2.2.4.求解器設(shè)定在Outline下雙擊選擇SolverControl，在BasicSettings標(biāo)簽欄下設(shè)置【ConvergenceControl】>【Max.Iterations】>750。調(diào)整【FluidTimescaleControl】>【TimescaleControl】>【PhysicalTimescale】>2[s]。勾選ConservationTarget選項(xiàng)，其余設(shè)置為默認(rèn)，點(diǎn)擊【OK】確認(rèn)設(shè)置。操作步驟3.2.2.4.求解器設(shè)定操作步驟3.2.2.5.監(jiān)測(cè)值設(shè)置在Outline下雙擊OutputControl，在Monitor標(biāo)簽欄中，勾選MonitorObjects，在MonitorPointsandExpressions選項(xiàng)欄