cfx超音速流计算

ANSYS流体（CFX）/结构（Structure）耦合计算流程本人最近在学习这方面的知识，对流固耦合问题有了初步的认识，现发在这里，和大家分享，并请求指正！在ANSYS的早期版本，ANSYS与CFX之间的流固耦合计算是单向耦合的，而从ANSYS10.0开始，ANSYS可以和CFX进行双向的流固耦合计算，即对一个包含固体和流体计算域的模型可以分别在ANSYS和CFX中同时进行计算，数据进行时时交换耦合；对于从ANSYS 传来的网格位移，CFX中可以自动进行网格变形。

一般单向耦合适合于结构形状对流体影响不大的情况，而当结构形状对流体影响很显著时就得用双向耦合。

在ANSYS和CFX之间进行流固耦合计算的过程如下：分别在ANSYS中建立结构域模型和在CFX中建立流体域模型，并对结构域模型和流体域模型分别划分有限元网格以及物理定义，之后会在CFX中针对流体域会生成*.def文件，在ANSYS中针对结构域生成*.in文件。

有了这两个文件后，启动ANSYS/CFX，分别指定*.def 文件和*.in文件开始ANSYS和CFX之间的双向耦合计算，在流固耦合计算中，定义流固界面，程序自动进行在流固界面进行平衡迭代，完成稳态和瞬态流固耦合分析。

图片附件: 流程.JPG (2006-4-4 17:53, 62.23 K)上图为流固耦合以及与sysnoise声学软件的耦合解决方案，其中红色框为ansys10.0提供的流固耦合的流程。

下图就是10。

0中进行流固耦合时的启动界面。

分别指定*.in文件和*.def文件，就可以进行双向的流固耦合计算。

程序同时启动ansys和CFX进行计算。

这与以前版本的流固耦合具有非常大的区别。

图片附件: 启动界面.JPG (2006-4-4 18:00, 92.11 K)。

cfx瞬态计算案例CFX（Computational Fluid Dynamics for CFX）是一种用于流体力学模拟的计算软件，它能够对流体流动、传热和传质等问题进行数值计算和仿真。

CFX瞬态计算是指在时间上变化的过程中对流体流动和传热进行数值模拟和分析。

下面将列举一些CFX瞬态计算的案例。

1. 瞬态热传导问题：通过CFX瞬态计算，可以模拟材料内部的温度分布随时间的变化。

例如，可以通过瞬态计算来分析热电元件的温度响应，以评估其性能和稳定性。

2. 瞬态流动问题：CFX瞬态计算可以用于模拟流体在管道、喷嘴或泵等装置中的瞬态流动行为。

例如，可以通过瞬态计算来分析喷嘴中的喷液过程，以优化喷嘴的设计。

3. 瞬态湍流模拟：CFX可以进行瞬态湍流模拟，通过对湍流场随时间的演化进行数值模拟，可以更加准确地预测湍流现象的发展和演化。

例如，可以通过瞬态湍流模拟来研究风力发电机叶片上的湍流结构，以提高其能量转换效率。

4. 瞬态燃烧模拟：通过CFX瞬态计算，可以模拟燃烧过程中燃料和氧气的混合、燃烧和传热过程。

例如，可以通过瞬态燃烧模拟来研究内燃机燃烧室中的燃烧过程，以优化燃烧效率和减少污染物排放。

5. 瞬态多相流模拟：CFX可以进行瞬态多相流模拟，用于模拟多种物质在流体中的相互作用和运动。

例如，可以通过瞬态多相流模拟来研究颗粒在气流中的运动和聚集过程，以优化粉尘收集器的设计。

6. 瞬态冷却模拟：通过CFX瞬态计算，可以模拟冷却过程中的温度分布随时间的变化。

例如，可以通过瞬态冷却模拟来研究电子设备散热器中的温度响应，以确保设备的稳定运行。

7. 瞬态传热模拟：CFX可以进行瞬态传热模拟，用于模拟传热过程中的温度分布和热流量的变化。

例如，可以通过瞬态传热模拟来研究材料在高温环境下的热应力和热膨胀行为。

8. 瞬态空气动力学模拟：通过CFX瞬态计算，可以模拟飞行器在飞行过程中的空气动力学行为。

例如，可以通过瞬态空气动力学模拟来研究飞机在起飞和降落过程中的气动性能，以提高安全性和燃油效率。

基于CFX的离心泵内部流场数值模拟基于CFX的离心泵内部流场数值模拟随着计算流体力学和计算机技术的快速发展，泵内部的流动特征成为热点研究方向，目前应用CFX 软件的科研人员还较少，所以将CFX使用的基本过程加以整理供初学者参考。

如有不对之处敬请指教。

一、 CFX数值计算的完整流程二、基于ICEM CFD的离心泵网格划分2.1 导入几何模型2.2 修整模型2.3 创建实体2.4 创建PRAT2.5 设置全局参数2.6 划分网格2.7 检查网格质量并光顺网格2.8 导出网格－选择求解器2.9 导出网格三、CFX-Pre 设置过程3.1 基本步骤3.2 新建文件3.3 导入网格3.4 定义模拟类型3.5 创建计算域3.6 指定边界条件3.7 建立交界面3.8 定义求解控制3.9 定义输出控制3.10 写求解器输入文件3.11 定义运行3.12 计算过程四、 CFX-Post后处理4.1 计算泵的扬程和效率4.2 云图4.3 矢量图4.4 流线图2.1 导入几何模型在ICEM CFD软件界面内，单击File→Imort Geometry→STEP/IGES（一般将离心泵装配文件保存成STEP格式），将离心泵造型导入ICEM，如图3所示。

图3 导入几何模型界面2.2 修整模型单击Geometry→Repair Geometry→Build Topology，设置Tolerence，然后单击Apply，如图4所示。

拓扑分析后生成的曲线颜色指示邻近表面的关系：green = 自由边， yellow = 单边，red = 双边， blue =多边，线条颜色显示的开/关Model tree →Geometry → Curves → Color by count，Red curves 表示面之间的间隙在容差之内, 这是需要的物理模型，Yellow edges 通常是一些需要修补的几何。

图4 修整模型界面2-3 创建实体单击Geometry→Creade Body，详细过程如图5所示。

cfx超频参数CFX超频参数，也被称为CPU超频参数，指的是一些用于控制CPU运行速度的设置，可以让CPU以更高的频率运行，从而提升计算性能。

CPU超频主要有两种方式，一种是通过BIOS设置超频参数，另一种是使用专业的CPU 超频工具来设置参数。

下面介绍一些常见的CFX超频参数，以及它们的作用和设置方法。

1.主频主频是CPU的工作频率，以MHz为单位，每秒钟可以进行多少次数据处理。

通过提高主频可以提高CPU的运行速度，从而提升计算性能。

CFX超频设置中，主频有时也被称为基础频率（Base Frequency），可以通过BIOS设置或CPU超频工具来调整。

2.倍频倍频是指CPU内部时钟信号的倍数，也是提高CPU频率的一种方式。

在主频不变的情况下，提高倍频可以增加CPU的运行速度。

CFX超频设置中，倍频通常通过BIOS设置来调整，不同型号的CPU支持的倍频不同。

3.电压CPU电压指的是CPU芯片内部工作时所需要的电压，不同的CPU型号和频率需要不同的电压。

一般情况下，提高CPU的频率需要增加电压来保证稳定性。

电压是CPU超频中比较重要的一个参数，过高的电压可能会损坏CPU，而过低的电压会导致稳定性问题。

调整电压需要非常小心，最好在厂家推荐的范围内进行设置。

4.温度监控超频后CPU温度会比正常运行时更高，因此需要注意CPU的散热问题。

CFX超频设置中通常包括温度监控功能，可以实时监测CPU的温度并调整风扇转速以保持散热效果。

需要注意的是，超频会增加CPU的热量产生，尤其是在高压和高频率下。

因此，保持良好的散热是超频成功的关键之一。

5.超频测试超频后的CPU需要经过稳定性测试，以确保其能够稳定运行。

CFX超频设置中通常有稳定性测试功能，可以进行自动化测试评估CPU的性能表现和稳定性。

测试的方法有多种，例如使用硬件监测工具记录CPU的温度、电压、频率等参数，并进行多个小时的不断运行，以确定CPU是否能够稳定工作。

cfx效率计算公式CFX效率计算公式是计算流体力学（CFD）中常用的一种方法，用于评估流体流动中的能量损失和效率。

CFD是一种数值模拟技术，用于研究流体在不同条件下的运动和交互。

CFX是一种广泛使用的CFD 软件，被用于各种工程领域中的流体流动问题的数值模拟和分析。

在流体流动过程中，能量损失是不可避免的。

CFX效率计算公式通过计算输入能量和输出能量之间的比值，来评估流体流动的效率。

这个公式通常表示为：Efficiency = Output Energy / Input Energy其中，输出能量是指流体流动过程中产生的有用能量，例如机械功或热量。

输入能量是指流体流动过程中输入的能量，例如机械能或热能。

通过计算这个比值，我们可以得到流体流动的效率。

CFX效率计算公式可以应用于各种流体流动问题中。

例如，在涡轮机械中，我们可以使用这个公式来评估涡轮机械的能量转换效率。

在燃烧系统中，我们可以使用这个公式来评估燃烧过程的能量利用效率。

要计算CFX效率，我们需要首先确定输出能量和输入能量的具体值。

对于涡轮机械来说，输出能量可以通过测量涡轮机械的输出功率来获得。

输入能量可以通过测量输入功率或输入热量来获得。

对于燃烧系统来说，输出能量可以通过测量燃烧产生的热量来获得，输入能量可以通过测量燃料的输入热量来获得。

除了确定输入和输出能量之外，还需要注意一些其他因素，以确保计算的准确性。

首先，流体流动过程中的能量损失应该被考虑在内。

这些能量损失可以通过测量流体流动系统中的能量损失来获得。

其次，流体流动过程中的一些能量转换可能是不完全的，例如机械能转换为热能的过程中会有一部分能量损失。

这些因素都应该被考虑在内，以确保计算的准确性。

CFX效率计算公式在工程实践中具有重要的应用价值。

通过评估流体流动的效率，我们可以优化流体流动系统的设计和运行。

例如，在涡轮机械中，通过改变叶片的几何形状或调整流体的入口条件，我们可以提高涡轮机械的能量转换效率。

CFX :opening (2010-11-26 11:40:49)转载▼转贴：/ak3204/blog/item/b92c9ffcff02158fb901a04a.html我们知道，CFX中存在inlet、outlet、wall、symmetry边界，这些都是其他CFD软件都拥有的，然而，CFX中还有一种比较特殊的边界：Opening边界。

对于inlet和outlet边界，如果设置压力条件，是不允许有回流情况发生的，在这些边界条件下，回流会导致收敛困难或计算不稳定。

而opening边界则不同，它允许流体流入和流出计算域。

opening边界的设定通常有五种选项：（1）cartesian velocity components；（2）Cylindrical velocity components；（3）Opening pressure and Direction；（4）static pressure and dirction；（5）Entrainment（1）cartesian velocity components指定速度的三个笛卡尔分量。

（2）Cylindrical velocity components指定速度的三个柱坐标分量。

（3）opening pressure and dirction指定开放压强和方向。

当流体是流入计算域时，设定的压力被当做总压处理；当流体流出边界时，设定的压力值被处理成静压。

此选项是opening边界中最健壮的。

（4）static pressure and direciton指定静压值和方向。

当流体流入计算域时，使用此设置可能导致稳定性差。

不推荐在流体流入计算域时使用，用于流体流出计算域。

（5）Entrainment使用此选项是，pressure optional选项被激活，可以选取static pressure和opeing pressure 当选择了static pressure选项时，压力情况与static pressure direction相同，所不同的是方向不用指定，是通过使垂直于边界速度梯度为0来获取方向。

全面解读CFX5求解器CFX5-Solver²层流/湍流²定常/非定常流动²牛顿流/非牛顿流²多组分流CFX5通过对每种组分浓度求解输运方程来模拟多组分流动问题。

²多孔介质流用于模拟无法用网格进行描述的微小几何结构中的流动。

²自然对流因温差或组分浓度差而造成密度差的浮力驱动流。

如散热，房间内空调。

²流固耦合传热CFX5可计算流动过程的传导、对流传热，并可与固体区域的传热耦合计算，从而可应用于换热器，涡轮叶片散热，HVAC 和电子元部件的散热等许多问题。

²粘性加热CFX5可计算因粘性导致的能量耗散对流体的加热现象。

²不可压或可压流动（亚音速、跨音速及超音速）CFX5计算亚音速、跨音速及超音速流动的能力使其可研究各种内流和外流的激波结构，激波边界层干扰以及同时存在低速和高速区的流动问题。

²湍流模型：零方程湍流模型k-e, RNG k-e 湍流模型SST（Shear Stress Transport）模型k-Omega 模型雷诺应力模型Scalable壁函数BSL湍流模型大涡模型²多重参考系CFX5的多重参考系可为不同的网格块定义不同的参考系，各网格块可静止或旋转，从而可对既有静止结构又有旋转结构的系统作计算，并为研究涡轮机械提供了最有效的方法。

CFX5提供三种不同的多重坐标系算法以处理转/静问题。

凝固转子凝固转子模型为计算转子和机体之间的干扰提供了有效手段，亦是计算转/静间距很小的紧凑机械的可行选择。

凝固转子属于柯西-稳态算法，转静之间有相对固定的位置。

旋转项被考虑进运动坐标系，但瞬态效应被忽略了。

这类似于有相当网格数量的稳态计算。

级间模型级间模型亦是柯西-稳态算法，但是可以处理周向不对称流场，并具有出色的计算效率。

级间模型特别适合于轴流机械，带有回流或出口扩压器的压缩机和泵，以及水力机械。

CFX和FLUENT软件对比
➢软件分别擅长领域——三大CFD软件，其实针对不同的问题，应该是各有所长。

Fluent的超音速和欧拉多相流；STAR的燃烧，汽车行业的应用；CFX的旋转机械。

➢计算速度谁比较快——对很简单的流动问题Fluent比CFX快，但稍复杂的流动问题或多相流问题CFX比Fluent快。

➢收敛性谁比较好——收敛性问题，很难回答，因为收敛性取决于很多因素，包括物理模型，网格，使用者等。

另外，在计算复杂流动时，千万别用残差来判断收敛。

我使用CFX的过程中，发现基本上都能收敛，但是经常出现非物理性解，而Fluent和STAR可能都有一个调试过程，但是很少出现非物理性解。

其实在很多时候，发散是一种很好的提示。

在计算有些题目时，Fluent可能要逐步达到目的，比如先计算无粘流动，先放低转速等，而CFX和STAR基本上都直接一步到位。

另外一个问题，Fluent要手动赋初场，在复杂流动中，很关键的一步，直接关系到收敛。

➢内部算法谁比较先进——内部算法谁先进，真的很难讲。

不要被CFX 的宣传和一些名词所迷惑。

至于CFX默认的高阶格式，其实打开高级选项就发现只是动量方程使用高阶格式。

➢计算精度谁比较高——至于精度，在我进行的计算中，Fluent和STAR 的精度是一个水平的，CFX很不稳定，有时精度很高，有时的结果简直惨不忍睹，有时，即使网格局部变化一点，结果差异也非常大，并且非网格独立性原因。

➢对电脑配置的要求，谁比较高——从我的使用上来说，CFX对内存的需求约大于Fluent，大约1.05~1.1倍
➢哪个比较容易上手——CFX和Fluent应该差不多，STAR比较难。

cfx积分函数
CFX积分函数是一种在计算流体力学（CFD）中常用的数值方法，用于求解流场控制方程。

它通过将控制方程离散化成代数方程，然后使用迭代算法求解。

CFX积分函数可以用于计算各种流动问题的解，如流动速度、压力、温度等。

在CFX中，积分函数通常用于计算特定区域或体积的积分，例如对面积或体积的积分。

如果需要对自定义变量进行积分，例如对直径的平方进行积分，可以使用CEL语言来实现，也可以使用 Fortran 语言进行编辑。

具体的实现方法可能会因问题的复杂程度和计算资源的限制而有所不同。

如果你需要更多关于CFX积分函数的信息，建议查阅相关的文献资料或咨询专业的CFD 专家。