CFX边界条件设置讲解

和Fluent相比，CFX里面只有5种边界条件：inlet、outlet、opening、wall和symmetry。

当outlet边界上有回流时，CFX solver会提示回流，并且会临时建立一个wall边界来阻止回流。

通常这个时候，要解决回流，一个办法是换成opening条件。

这样流体便可以流出和流入流场。

在使用opening条件时，在opening的Mass and Momentum一栏会有六个选项：1) Opening Pressure and Direction(开口压力及方向)；2) Opening Pressure (Entrainment) (开口压力(夹带))；3) Static Pressure and Direction (静压及方向)；4) Static Pressue (Entrainment) (静压(夹带))；5) Cartesian Velocity Components (笛卡尔坐标速度分量)；6) Cylindrical Velocity Components (圆柱坐标分量)。

对新手来说，这六个选项的前四个会非常混淆。

静压就是通常所说的静压。

开口压力是指当开口当地流体流入流场时(入口)，使用总压作为开口压力；当开口当地流体流出流场时(出口)，使用静压作为开口压力。

至于方向(direction)和夹带(entrainment)的区别。

使用方向时，用户需指定流体流入流场时的方向。

使用夹带时，流体流入流场的方向是由计算所得的当地的流动方向。

上面的条件两两组合会得到1)到4)的条件。

默认条件是1)。

CFX认为进口压力应当使用总压而不是静压。

使用开口压力能更好的定义流场。

而实际上使用开口压力时，流体流入和流出使用不同的压力(总压和静压)，压力分布在开口表面上是不连续的，反而会影响收敛。

另外在使用方向时，虽然限定了流体进入的方向，表面上有利于收敛，但是同样由于方向在开口上也是不连续的，因此收敛也会受到影响。

草泥马的就没有人翻译ANSYS CFX 13.0 的多相流的具体设置方法么？让我手动翻译咩？！！！安世亚太的人都吃咩的？好吧，吐槽结束，我边翻译边学习吧。

对各位和自己有用的话，也不算白忙活。

1、第一个选项卡——basic settings基础设置来一张设置的总图。

两项流的设置在域设置里面。

创建完固体材料后，直接进域创建窗口。

-------------Morphology（形态）对话框Continuous fluid——连续流体Dispersed fluid——分散液Dispersed solid——分散固体Particle transport fluid——粒子运输液体Particle transport solid——粒子运输固体Poly dispersed fluid——波粒分散流体Droplets (phase change)——液滴(相变)===========我做的是沙子和水的仿真，所以用分散固体颗粒就行。

=================Mean diameter——平均直径！==========Minimum volume fraction——最小体积分数我这里没有，就不设置了。

==========Maximum packing——最大粒度。

应该是这麽翻译的。

==========Restitution coefficient——恢复系数这个不知道咋设置，就不设置了。

==========================至此，基础设置已经完成了。

——话说粒子浓度是在后面设置的么？2、第二个选项卡——fluid models流体模型Fluid models——流体模型选项卡Multiphase》homogeneous model——多相》均质模型》自由表面模型------------Heat transfer》homogeneous model——传热》均质模型-------------Turbulence》homogeneous model——湍流》均质模型--------------Combustion——燃烧--------------Thermal radiation——热辐射==========================================3、第三个选项卡——fluid specific models流体特定模型Fluid specific models——流体特定模型Kinetic theory——动力学理论Solid pressure model——固体压力模型Elastic modulus——弹性模量GidaspowSolid bulk viscosity——固体体积粘性Solid shear viscosity——固体剪切粘度====================================4、第四个选项卡——fluid pair models流体对模型Fluid pair——流体对Interphase transfer——相间转移Mass transfer——传质=============5、第五个选项卡——initialization初始化==========================边界条件中的翻译边界细节选项卡Mass and momentum——质量和动量Wall roughness——壁粗糙度==============出口边界选项卡Flow regime——液态——subsonic亚音速Mass and momentum——质量和动量Flow direction——流方向Turbulence——湍流===============混合比例Fluid valuesVolume fraction——体积分数这个不会设置啊不设置的时候会出现下面的错误警告。

The use of boundary conditions for multiphase flow is very similar to that for single-phase flow. For details, see Boundary Condition Modeling. The main differences are:
Boundary conditions need to be specified for all fluids for all variables except the shared pressure field.
Volume fractions of all phases must be specified on inlet and opening boundary conditions. These must sum to unity.
A degassing boundary condition is available for multiphase flow containing a dispersed phase. For details, see Degassing Condition (Multiphase only).
用于多相流的使用边界条件是非常相似的，对于单相流。

有关详细信息，请参阅边界条件建模。

主要的区别在于：
边界条件需要的所有流体的所有变量，除了共享的压力场进行指定。

所有相的体积分数必须在入口和开放的边界条件指定。

这些的总和必须统一。

脱气边界条件适用于含有分散相的多相流。

有关详细信息，请参阅脱气条件（多相只）。

CFX_流固双向耦合的实现实现流固双向耦合需要以下几个步骤：1. 网格生成：首先需要生成流体和固体模型的网格。

对于流体，可以使用常规的CFD网格生成软件（如Ansys ICEM-CFD）生成适当的流体网格。

对于固体，可以使用CAD软件生成固体模型，并通过网格生成软件（如Ansys Meshing）将其转换为固体网格。

2. 物理模型设定：根据实际情况，选择合适的流体和固体模型进行设定。

对于流体，可以选择使用Navier-Stokes方程来描述流体的运动。

对于固体，可以选择使用弹性力学方程进行模拟。

3.边界条件设定：对于流体和固体的边界条件进行设定。

对于流体，包括入口流速、出口压力、壁面摩擦等边界条件。

对于固体，包括固体的位移、力或者应力等边界条件。

4. 数值求解：根据设定的物理模型和边界条件，使用CFX软件进行数值求解。

CFX使用有限体积法对Navier-Stokes方程进行离散化，同时使用显式或隐式方法求解弹性力学方程。

5.耦合求解：在流固双向耦合中，流体和固体之间的相互作用需要通过迭代的方式求解。

首先，在给定流体的边界条件下，使用CFX求解流体部分的问题。

然后，在给定固体的边界条件下，使用CFX求解固体部分的问题。

接着，将固体的变形信息传递给流体，影响流体的边界条件。

再次使用CFX求解流体的问题，得到新的流场分布。

重复这个过程，直到流体和固体的解收敛。

6.结果分析：对求解得到的结果进行分析和后处理。

可以通过CFX提供的后处理工具，如应力和变形分布、速度和压力分布等来评估流固耦合模拟的效果。

值得注意的是，流固双向耦合模拟的实现通常需要较高的计算资源和时间。

同时，由于流固耦合问题的复杂性，对物理模型的设定以及边界条件的设定也需要经验和专业知识。

综上所述，CFX流固双向耦合的实现可以分为网格生成、物理模型设定、边界条件设定、数值求解、耦合求解和结果分析等几个步骤。

通过迭代的方式求解流固双向耦合问题，可以模拟流体和固体之间的相互作用，为工程实践提供有价值的参考。