phoenics基礎(chǔ)內(nèi)容中文版-建筑風(fēng)環(huán)境模擬

2023/2/51PHOENICS2010初級(jí)培訓(xùn)教程

上海飛熠軟件技術(shù)有限公司地址：上海欽州南路81號(hào)1916-1919室網(wǎng)址：

主講：余祖斌（TECPLOT，PHOENICS，F(xiàn)LOW3D，GRIDGEN，F(xiàn)LOWNEX國(guó)內(nèi)代理）2023/2/52

第一章PHOENICS軟件基本介紹

第二章PHOENICS-VR應(yīng)用設(shè)置

第三章案例操作練習(xí)2023/2/53

第一章PHOENICS軟件基本介紹1.1基本簡(jiǎn)介1.2應(yīng)用范圍1.3VR操作界面1.4PHOENICS主要結(jié)構(gòu)1.5PHOENICS模擬思路2023/2/541.1基本簡(jiǎn)介第一章PHOENICS軟件基本介紹

世界上第一套計(jì)算流體與計(jì)算傳熱學(xué)商用軟件

PHOENICS-81

1981年

PHOENICS2009

2010年發(fā)展至今。PHOENICSParabolicHyperbolicorEllipticNumericalIntegrationCodeSeries2023/2/551.2應(yīng)用范圍

建筑及暖通設(shè)計(jì)優(yōu)化建筑周邊的空氣流動(dòng)及溫度分布建筑表面的風(fēng)壓系數(shù)建筑內(nèi)部空間的空氣流動(dòng)及溫度分布2023/2/56

其他應(yīng)用范圍航空航天、船舶、汽車、環(huán)境、能源動(dòng)力、化工等領(lǐng)域還可模擬流體流動(dòng)、傳熱、化學(xué)反應(yīng)及相關(guān)現(xiàn)象動(dòng)力機(jī)械船舶2023/2/571.3VR操作界面菜單欄工具欄標(biāo)題計(jì)算域2023/2/58計(jì)算域尺寸定義2023/2/592023/2/5102023/2/5111.3VR操作界面-菜單欄新建算例打開已有的案例從案例庫(kù)中調(diào)入例子讀入Q1文件打開結(jié)果文件打開監(jiān)視窗口保存保存圖片F(xiàn)ile2023/2/512檢查點(diǎn)參數(shù)設(shè)置添加文本后處理時(shí)可用繪制線性圖調(diào)整鼠標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度調(diào)整縮放速度調(diào)整光線標(biāo)題Settings2023/2/513調(diào)整視窗常用控制面板工具欄管理定義位置定義尺寸復(fù)制陣列View2023/2/514前處理求解：一般求解及并行求解后處理修補(bǔ)工具Run2023/2/515/phoenics/d_polis/d_docs/facetfix/building.stl,經(jīng)過修補(bǔ)后的文件會(huì)自動(dòng)保存為building0.dat修補(bǔ)工具介紹：有破面的STL文件調(diào)用破面的stl確定修復(fù)位置或者默認(rèn)全部修復(fù)開始修復(fù)2023/2/516Option改變字體參數(shù)改變背景色后處理與tecplot軟件接口2023/2/517前處理求解器后處理1.4PHOENICS主要結(jié)構(gòu)2023/2/5181.5PHOENICS模擬思路模型模擬結(jié)果劃分網(wǎng)格簡(jiǎn)化解數(shù)理模型方程實(shí)物離散指導(dǎo)2023/2/5192.2PHOENICS前處理設(shè)置2.4PHOENICS開放性2.3PHOENICS后處理

第二章PHOENICS-VR應(yīng)用設(shè)置2.1仿真操作流程2023/2/520

第二章PHOENICS-VR應(yīng)用設(shè)置2.1仿真操作流程物質(zhì)屬性及其模型選擇簡(jiǎn)單的模型可在PHOENICS中直接建立復(fù)雜的模型可從cad中建模，再將模型導(dǎo)入PHOENICSInlet–風(fēng)速或者流量OpeningWind-根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍庀髷?shù)據(jù)設(shè)置參數(shù)等迭代計(jì)算后處理查看結(jié)果前處理操作建立仿真模型設(shè)置邊界條件調(diào)整網(wǎng)格2023/2/5212.2.1模型建立2.2.2物性及求解模型的選擇2.2.3邊界條件設(shè)置2.2.4計(jì)算域網(wǎng)格的調(diào)整網(wǎng)格疏密的調(diào)整操作

PARSOL功能（對(duì)網(wǎng)格質(zhì)量的優(yōu)化）2.2.5其他相關(guān)設(shè)置初始化設(shè)置源相設(shè)置Output設(shè)置Numerics選項(xiàng)設(shè)置2.2PHOENICS前處理設(shè)置2023/2/5222.2.1模型的建立PHOENICS自帶模型種類多樣，例如：人體形狀，各種家具等2023/2/523CAD模型導(dǎo)入PHOENICS軟件的幾點(diǎn)要求如下：CAD的導(dǎo)出：1.必須是三維實(shí)體圖形2.圖形實(shí)體位于第一象限3.輸出格式為ASCII碼復(fù)雜的模型可從CAD或PROE等建模，再將模型導(dǎo)入PHOENICS2.2.1模型的建立2023/2/524建模步驟打開菜單欄View—Controlpanel，即可出現(xiàn)VREditor快捷菜單，單擊Obj菜單；彈出Object管理菜單，選擇Object—New，顯示NewObject（新建物體）、ImportCADObject（導(dǎo)入CAD文件）和ImportCADGroup（導(dǎo)入CAD組件）；2023/2/525選擇NewObject，打開新建物體對(duì)話框。設(shè)置物體的類型、大小、位置和形狀。給物體命名，設(shè)置類型（實(shí)體Blockage、風(fēng)口Inlet、風(fēng)機(jī)Fan等）設(shè)置物體形狀，打開shape，從Geometry對(duì)話框可以找到PHOENICS自帶的各種各樣幾何形狀的物體。2023/2/526設(shè)置新建物體的大小設(shè)置新建物體的位置2023/2/527CADFile可以導(dǎo)入CAD文件，Importbygroup可以導(dǎo)入多個(gè)CAD文件。單擊CADFile，打開對(duì)話框，找到所建的STL文件；2023/2/528瀏覽找到stl文件所在的地方，（存放stl文件的路徑為英文路徑）將文件讀入進(jìn)來(lái)之后點(diǎn)ok，彈出如下窗口須注意：CAD與PHOENICS軟件的單位統(tǒng)一2023/2/529PHOENICS的默認(rèn)單位為米，假如CAD中尺寸單位為毫米，此處修改為：0.001點(diǎn)擊apply——》ok

根據(jù)需要選擇下面的參數(shù)：

TakesizefromGeometryfileYes-------------------讀取物體的幾何尺寸

TakepositionfromGeometryfileYes-------------------讀取物體的位置

OriginofCADco-ordinatesystemFromCAD----------原CAD坐標(biāo)

Geometryscalingfactor1.000000------------單位換算

CADXYZalignwithVRXYZ------------CAD坐標(biāo)對(duì)應(yīng)關(guān)系

2023/2/530設(shè)置物體類型設(shè)置溫度/熱量設(shè)置物體的屬性2023/2/531物體類型描述Blockage3D,固體或者流體.提供熱源和動(dòng)量源Inlet2D,通風(fēng)口（速度、體積流量、質(zhì)量流量）Angled-in3D,不規(guī)則通風(fēng)口Wind3D,三維風(fēng)環(huán)境、包括周邊邊界條件Wind_Profile2D,二維風(fēng)廓線Opening2D,設(shè)置壓力邊界條件Angled-out3D,不規(guī)則物體表面壓力邊界條件Plate2D,沒有厚度的障礙物.也可以作為多孔介質(zhì)ThinPlate2D,nominalthicknessforheattransfer.標(biāo)稱厚度傳熱介質(zhì)Fan2D,通風(fēng)機(jī)組Point_history某個(gè)位置的瞬態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)2023/2/532FineGridVol3D，細(xì)化網(wǎng)格UserDefined2Dor3D,用戶自定義

(PATCH/COVAL).Celltype

2Dor3D,用戶自定義

(cannotaffectgrid).Null2Dor3D.用于控制和改善網(wǎng)格PCB

3D,非各向同性熱傳導(dǎo)固體或者流體PressureRelief

某個(gè)位置設(shè)置壓力點(diǎn)源Person設(shè)置人體的坐站姿勢(shì)和熱量People設(shè)置人體的熱量ROTOR3D,圓柱極坐標(biāo)系統(tǒng)內(nèi)旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)域Drag_lift3D,計(jì)算作用力Assembly2Dor3D容器組件，管理其他組件Transfer2D,用于計(jì)算的熱源Clipping_plane3D,剪輯圖像，不影響計(jì)算結(jié)果2023/2/5332.2.2物性及模型的選擇物質(zhì)屬性的選擇:材料屬性有固體，液體，氣體和其他材料選擇

從以下界面可以選擇PHOENICS已有的材料屬性2023/2/534PHOENICS中如何加載自己的材料屬性用記事本打開這個(gè)文件phoenics\d_earth\props材料屬性包括：1density,kg/m**32kinematicviscosity,m**2/s,3specificheat,joules/(kg*degC)4thermalconductivity,watts/(m*degC)5thermalexpansioncoefficient,(degC)**(-1)6compressibility,orthereciprocalofYoung'sModulusinthecaseofsolids,m**2/Newton2023/2/535以0號(hào)物性為例子：<0>Airat20degC,1atm,treatedasincompressible01.1891.544E-051005.00.02583.41E-30.0PRPSdensityviscosityspecificheatconductivitythermalexpansioncoefficientcompressibility,orthereciprocalofYoung'sModulusinthecaseofsolidskg/m**3m**2/skg*degCm*degC(degC)**(-1)m**2/Newton物號(hào)密度粘度比熱導(dǎo)熱系數(shù)熱膨脹系數(shù)壓縮系數(shù)或楊氏莫量將自己要編輯的物質(zhì)按照各物質(zhì)屬性編寫好，在相應(yīng)的空缺位置對(duì)號(hào)入座2023/2/536模型的選擇主要在domainsetting窗口的Models里面選擇,Model里面還有一些其他的常用模型：速度和壓力場(chǎng)，溫度場(chǎng)，舒適度，濕度，煙氣等。2.2.2物性及模型的選擇2023/2/537舒適度：PMV預(yù)測(cè)平均熱感覺指標(biāo)2023/2/538濕度計(jì)算：包括濕度率和相對(duì)濕度等

2023/2/539空氣齡計(jì)算2023/2/540煙氣計(jì)算：PMV、煙氣密度、可視度

2023/2/5412.2.3邊界條件設(shè)置散流器例如：散流器類型2023/2/5422023/2/5432023/2/5442023/2/545噴淋2023/2/546Wind2023/2/5472.2.4計(jì)算域網(wǎng)格的調(diào)整單擊Geometry，設(shè)定計(jì)算域，具體如下：

1.坐標(biāo)系的選取，有笛卡爾坐標(biāo)，圓柱極坐標(biāo)，貼體坐標(biāo)；

2.定常和非定常求解選擇；

3.計(jì)算域的設(shè)置，即DomainSize；

4.網(wǎng)格的設(shè)置，即Numberofcells

網(wǎng)格疏密的調(diào)整操作2023/2/548坐標(biāo)系選擇穩(wěn)態(tài)與非穩(wěn)態(tài)計(jì)算域尺寸網(wǎng)格數(shù)分塊網(wǎng)格加密處理PARSOL2023/2/549PASOL技術(shù)對(duì)網(wǎng)格質(zhì)量?jī)?yōu)化PARSOL技術(shù)就是一種捕捉曲面和網(wǎng)格的交點(diǎn)，然后線性連接起來(lái)，從而避免了邊界上因結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格而產(chǎn)生的階梯形。2023/2/550處于off或on狀態(tài)時(shí)候，所得的網(wǎng)格質(zhì)量差別如下圖所示2023/2/551同樣的網(wǎng)格尺寸與大小，當(dāng)pasol功能處于off時(shí)：物體的外形撲捉如圖

當(dāng)pasol功能處于on時(shí)：物體的外形撲捉如圖：鋸齒狀外形消失，外觀形象逼真2023/2/552如果有一定網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)的話，可以分別打開Xdirection、Ydirection、Zdirection?？梢詫?duì)各個(gè)區(qū)塊詳細(xì)劃分。單機(jī)Freeall，則會(huì)均勻劃分網(wǎng)格c.網(wǎng)格均勻化—Freeall2023/2/553正負(fù)號(hào)表示網(wǎng)格變化方向|Power|>1,表示網(wǎng)格漸漸變大|Power|<1,表示網(wǎng)格漸漸變小d漸變網(wǎng)格2023/2/554Symmetric，對(duì)稱網(wǎng)格漸變|Power|>1,表示網(wǎng)格漸漸變大|Power|<1,表示網(wǎng)格漸漸變小2023/2/555e.物體影響網(wǎng)格（Objectaffectsgrid）在PHOENICS2010版本中，物體影響網(wǎng)格（Objectaffectsgrid）功能可以對(duì)三個(gè)方向進(jìn)行選擇2023/2/556f.Null物體創(chuàng)建劃分網(wǎng)格的區(qū)域2023/2/557d.嵌套網(wǎng)格（Fine_Grid_Vol）：網(wǎng)格局部細(xì)化2023/2/5582.2.5其他相關(guān)設(shè)置ActivateRestartforallvariables，激活后將以上次計(jì)算結(jié)果為初始條件進(jìn)行計(jì)算，另一個(gè)是Resetinitialvaluestodefault，重新開始計(jì)算。初始化設(shè)置2023/2/559源相設(shè)置2023/2/560Output選項(xiàng)設(shè)置Output項(xiàng)可以設(shè)置監(jiān)視點(diǎn)的位置，合成速度輸出設(shè)置，瞬態(tài)求解時(shí)各時(shí)刻輸出數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)設(shè)置等等2023/2/561Numerics選項(xiàng)設(shè)置可以設(shè)置計(jì)算時(shí)間（迭代步），收斂參數(shù)，松弛因子，差分格式等。2023/2/562開啟自動(dòng)收斂松弛相設(shè)置：建議開啟Phoenics自動(dòng)收斂設(shè)置。2023/2/563關(guān)閉自動(dòng)收斂后，手動(dòng)調(diào)整收斂值時(shí)的建議0.3-10.01-1關(guān)閉自動(dòng)收斂2023/2/564單擊

'Run','Postprocessor',選擇

GUIPostprocessor(VRViewer)。2.3.1PHOENICS自帶的VR-viewer2.3PHOENICS后處理2023/2/565單擊

快捷欄C按鈕查看其他變量設(shè)置顏色標(biāo)尺的最大最小值設(shè)置是否顯示等值線設(shè)置是否填充非顏色塊設(shè)置是否用平均值設(shè)置顏色是否連續(xù)設(shè)置顏色塊個(gè)數(shù)設(shè)置顏色透明度選擇不同變量2023/2/566設(shè)置矢量箭頭長(zhǎng)度設(shè)置矢量箭頭疏密度2023/2/567設(shè)置等值面圖設(shè)置查看范圍2023/2/568顯示網(wǎng)格顯示切片

顯示最大最小值顯示紅色鉛筆顯示網(wǎng)格位置顯示坐標(biāo)軸顯示項(xiàng)目標(biāo)題

顯示顏色條2023/2/56969保存圖片2.3.2動(dòng)畫制作2023/2/57070動(dòng)畫制作（i104為例瞬態(tài)求解）2.右鍵3.彈出Animationoptions對(duì)話框4.把Saveanimation由No設(shè)為Yes5.單擊OK6.再次單擊，開始制作動(dòng)畫1.單擊，預(yù)覽動(dòng)畫632023/2/57171流線（以621為例）單擊，設(shè)置Streamlineoptions，單擊OK；彈出StreamlineManagement，單擊Object--New，增加流線；單擊Animate—AnimationControl，彈出AnimationControl對(duì)話框，設(shè)置相應(yīng)參數(shù)；2023/2/57272接下來(lái)制作流線動(dòng)畫，單擊，彈出MovementAnimation對(duì)話框。單擊，再單擊保存。2023/2/5732.3.2PHOENICS與TECPLOT軟件的接口功能（以總院zz1模型為例）處于選中狀態(tài)2023/2/574先制作流線，然后在菜單欄animate制作動(dòng)態(tài)效果2023/2/5752.4.1Plant功能的應(yīng)用PLANT使用的必備安裝：（1）安裝PHOENICS2009

（2）安裝IntelvisualFortrancompiler(v9.1或以上版本)

（3）MicrosoftVisualStudio.Net2003或2005

（4）安裝好以后，打開PHOENICS，運(yùn)行compiler按鈕?？淳幾g是否有問題，如果有錯(cuò)誤，則需要檢查Fortran的安裝目錄是否和\phoenics\d_utils\phoeparth.bat文件中的路徑一致，如果不一致修改phoeparth.bat使其一致。如果運(yùn)行COMPILER沒有問題，可以使用PLANT了。2.4PHOENICS開放性2023/2/576Plant界面2023/2/577Plant介紹file://C:\phoenics\d_polis\d_lecs\plant\plan0.htmPlantcasefile://C:\phoenics\d_utils\d_libs\q1ears.htm#zfile:///C:/phoenics/d_polis/d_lecs/plant/plan3.htm2023/2/5782.4.2Inform的應(yīng)用

Inform功能是利用PHOENICS自帶的一種語(yǔ)言格式來(lái)編寫。新版本在inform方面的改進(jìn)，使其應(yīng)用更加方便。不需要安裝其他軟件，無(wú)需編譯連接。例如：Theinletvelocityprofilewillbesetto

2023/2/579Inform界面2023/2/580

第三章案例操作練習(xí)例一基本操作簡(jiǎn)例621例二I209噴淋

例三室外通風(fēng)例四火災(zāi)煙氣擴(kuò)散I104例五v119運(yùn)動(dòng)物體2023/2/581Size（x，y，z）Position（x，y，z）物質(zhì)屬性及其他設(shè)置計(jì)算區(qū)域2，1，1Inlet0，1，0.450，0，0.50號(hào)物性（x0.5m/s）Opening0，1，0.452，0，0.05Plate10，1，0.50，0，0Plate20，1，0.52，0，0.5Plate30，1，0.650.5，0，0.3Blockage0.4，1，0.651，0，0.05103號(hào)copperH-block2，1，0.050，0，0.95100號(hào)AlL-block2，1，0.050，0，0100號(hào)Al（100w）幫助文件地址file://C:\phoenics\d_polis\