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《基于cfx的離心泵內(nèi)部流場(chǎng)數(shù)值模擬》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、基于CFX的離心泵內(nèi)部流場(chǎng)數(shù)值模擬?隨著計(jì)算流體力學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，泵內(nèi)部的流動(dòng)特征成為熱點(diǎn)研究方向，目前應(yīng)用CFX軟件的科研人員還較少，所以將CFX使用的基本過(guò)程加以整理供初學(xué)者參考。如有不對(duì)之處敬請(qǐng)指教。1?CFX數(shù)值計(jì)算的完整流程2?基于ICEMCFD的離心泵網(wǎng)格劃分3?CFX-Pre設(shè)置過(guò)程4?CFX-Post后處理CFX數(shù)值計(jì)算的完整流程CFX數(shù)值計(jì)算的流程如圖1所示，分為幾何造型，網(wǎng)格劃分、CFX－Pre前處理、求解計(jì)算和CFX-Post后處理六個(gè)部分，其中，幾何造型可以應(yīng)用Pro/e、UG、Solidworks
2、等軟件，網(wǎng)格劃分可以應(yīng)用GIMBIT，ICEMCFD等軟件。??圖1?數(shù)值計(jì)算流程基于ICEMCFD的離心泵網(wǎng)格劃分?網(wǎng)格劃分是數(shù)值模擬的一個(gè)關(guān)鍵步驟，網(wǎng)格質(zhì)量直接關(guān)系到計(jì)算結(jié)果的正確性和精度。ICEM-CFD是當(dāng)今世界上網(wǎng)格劃分的最杰出代表，擁有強(qiáng)大的CAD模型修復(fù)能力、自動(dòng)中面抽取、獨(dú)特的網(wǎng)格“雕塑”技術(shù)、網(wǎng)格編輯技術(shù)以及廣泛的求解器支持能力。提供多種網(wǎng)格類型，包括表面網(wǎng)格、六面體網(wǎng)格、四面體網(wǎng)格、棱柱體網(wǎng)格（邊界層網(wǎng)格）、四面體和六面體混合網(wǎng)格、自動(dòng)六面體網(wǎng)格、全局自動(dòng)笛卡爾網(wǎng)格生成器等，在生成網(wǎng)格時(shí)，可實(shí)現(xiàn)邊界層網(wǎng)格自動(dòng)加密
3、、流場(chǎng)變化劇烈區(qū)域網(wǎng)格局部加密、分離流模擬等。網(wǎng)格劃分過(guò)程如圖2所示。?圖2?ICEMCFD網(wǎng)格劃分過(guò)程2.1?導(dǎo)入幾何模型?在ICEMCFD軟件界面內(nèi)，單擊File→ImortGeometry→STEP/IGES（一般將離心泵裝配文件保存成STEP格式），將離心泵造型導(dǎo)入ICEM，如圖3所示。?圖3?導(dǎo)入幾何模型界面?2.2?修整模型單擊Geometry→RepairGeometry→BuildTopology，設(shè)置Tolerence，然后單擊Apply，如圖4所示。拓?fù)浞治龊笊傻那€顏色指示鄰近表面的關(guān)系：green=自由邊，
4、yellow=單邊，red=雙邊，blue=多邊，線條顏色顯示的開(kāi)/關(guān)Modeltree→Geometry→Curves→Colorbycount，Redcurves表示面之間的間隙在容差之內(nèi),這是需要的物理模型，Yellowedges通常是一些需要修補(bǔ)的幾何。?圖4?修整模型界面-3創(chuàng)建實(shí)體單擊Geometry→CreadeBody，詳細(xì)過(guò)程如圖5所示。?圖5?創(chuàng)建實(shí)體界面?2.4?創(chuàng)建PRAT創(chuàng)建PART，是為了設(shè)置邊界時(shí)使用，在模型樹中，右鍵點(diǎn)擊Part，在出現(xiàn)菜單中選擇CreatePart。以此創(chuàng)建各個(gè)部件的part，如圖6
5、所示。?圖6?創(chuàng)建PART界面2.5?設(shè)置全局參數(shù)在mesh選項(xiàng)卡中，單擊GlobalMeshSetup，并設(shè)置Maxelement，如圖7所示。??圖7?設(shè)置全局參數(shù)界面??2.6劃分網(wǎng)格對(duì)各個(gè)部件進(jìn)行網(wǎng)格劃分，單擊ComputeMesh圖標(biāo)，選擇網(wǎng)格類型和算法，然后劃分網(wǎng)格。具體如圖8所示。??圖8?網(wǎng)格劃分界面2.7?檢查網(wǎng)格質(zhì)量并光順網(wǎng)格在Mesh→EditMesh界面中，依次單擊圖9所示圖標(biāo)，檢查網(wǎng)格質(zhì)量并光順網(wǎng)格。?圖9?網(wǎng)格質(zhì)量檢查和光順??2.8???導(dǎo)出網(wǎng)格－選擇求解器網(wǎng)格質(zhì)量達(dá)到要求后，選擇Output→Solv
6、erSetup，設(shè)置如圖10所示。圖10?選擇求解器界面??2.9?導(dǎo)出網(wǎng)格選擇Output，將網(wǎng)格文件保存成.CFX5格式，詳細(xì)設(shè)置如圖11所示。?圖11?導(dǎo)出網(wǎng)格界面3?CFX-Pre設(shè)置過(guò)程?3.1基本步驟新建文件→導(dǎo)入網(wǎng)格（ImportMesh）→定義模擬類型（SimulationType）→創(chuàng)建計(jì)算域（Domain）→指定邊界條件（BoundaryCondition）→指定交界面（DomainInterface）→給出初始條件（InitialConditions）→定義求解控制（SolverControl）→定義輸出數(shù)據(jù)（
7、OutputFile&MonitorPoints）→寫入定義文件（.defFile）并求解?3.2??????新建文件打開(kāi)CFX-Pre界面，在工具欄中單擊“新建文件”，彈出NewCase對(duì)話框，選擇General，詳見(jiàn)圖12。?圖12?新建文件界面3.3導(dǎo)入網(wǎng)格選擇File→Import→mesh，彈出Importmesh對(duì)話框，選擇相應(yīng)網(wǎng)格文件即可。?圖13?導(dǎo)入網(wǎng)格界面?3.4?定義模擬類型???如圖14所示，單擊AnalysisType圖標(biāo)，在Option中選擇Steadystate或者transient。?圖14?定義模擬
8、類型界面3.5?創(chuàng)建計(jì)算域單擊domain圖標(biāo)，在彈出的InsertDomain中輸入計(jì)算域名稱，離心泵計(jì)算分為4個(gè)計(jì)算區(qū)域。在BasicSettings中選擇材料，參考?jí)毫?，是否轉(zhuǎn)動(dòng)，在FluidModels頁(yè)面中設(shè)置湍流模型和熱傳
