fluent二维叶型仿真_CFX案例 | 混合器流场仿真——热和流动
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CFX和Fluent都是ANSYS旗下专门用于流体力学仿真的两个软件。能够同时被ANSYS保留下来,他们在流体仿真方面是有其各自优点的。由于Fluent的普及度和市场占有率非常大,是大哥大,这里就不介绍了。下面说说CFX的一些亮点:
CFX采用基于有限元的有限体积法,推出全隐式多网格耦合算法,计算的收敛性能和数值精确度非常优越。而Fluent等大多数CFD软件是采用单纯的有限体积法。例如,对于六面体网格单元,CFX采用24点积分,而Fluent等采用6点积分。
CFX在湍流模型的应用,也是业界领先的。
CFX的后处理功能比fluent自带的后处理器要好,有专门的cfd-post后处理器。当然,现在fluent的计算结果也可以导入到cfd-post中进行后处理。
CFX有专门的旋转机械模块,而fluent是没有的,当然,fluent也是可以计算的,只不过这方面CFX要比Fluent要方便很多。
虽然CFX和Fluent都是ANSYS的软件,但是,Fluent的学习资料多到满大街都是,而CFX相对来说少很多。两者的软件设置是有差异的。如果你有fluent基础,那么看完这篇你就马上掌握了CFX的操作了。因为他们的操作流程都是一样:导入网格——设置计算域——设置边界条件——求解控制——计算——后处理。但是设置界面有差异。
CFX软件界面如下,基本上在软件最上面按照红色框子从左点到右操作,就可以完成整个设置。
下面用混合器的例子,手把手教你如何使用CFX做流场仿真。两个进口,一个流入2m/s温度315K热水,一个流入2m/s温度285K冷水,混合后在出口流出。
示例的网格文件在百度盘:https://pan.baidu.com/s/1qZ2fp5y
如果图片看不清晰,可以单独点开图片然后再双击,就可以放大图片看清晰。
1. 打开软件
点击新建—选择“General”,通用流场仿真。
2. 导入网格并保存
3. 设置计算域
将计算域命名为“Mixer”,“Domain Type”选择“Fluid Domain”,材料选择水,常压(1atm)下 。
湍流模型选择k-Epsion,壁面函数选择Scalable。
4. 设置边界条件
进口1:边界类型Inlet,速度2m/s,温度315K。
进口2:边界类型Inlet,速度2m/s,温度285K。
出口:边界类型Outlet,静压0Pa
下面是进口1的设置:
进口2的设置和进口1的设置一样。
下面是出口的设置:
5. 设置求解控制
求解策略选择“Upwind”,一阶离散格式,最大计算步数设置为100。“Fluid Timescale Control”选择“Physical Timescale”并设置为2s,这个稳态求解和Fluent软件很不一样。残差设置为1E-4。
6. 保存并求解
大概30多步,残差就收敛到1E-4级别。
7. 后处理
CFD-Post后处理模块,由于篇幅所限,下一篇文章专门讲解CFD-Post后处理模块的操作。
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