cfx软件介绍
更新时间:2023-10-11 09:00:01 阅读量: 综合文库 文档下载
CFX软件介绍
CFX软件模块关系图
CFX-BUILD
CFX软件家族的通用前处理系统,快速高效地为最复杂的几何形体生成高质量的结构化、非结构化、混合网格。由于建立在当今最优秀的前处理PATRAN框架系统之上,CFX-BUILD不仅提供强大的三维几何构建手段,而且将CFD无缝连接到CAD系统中,真正实现设计分析的一体化。 直接CAD访问 基于MSC/PATRAN
革命性的单一几何模型技术(Single Geometric Model简称SGM),可以直接在CAD/CAE数据库中的CAD模型上进行流体工程分析,读取、转换、修改和操作正在设计的CAD模型而无需复制,从而使设计人员和分析人员可在同一个几何模型工作。
对超过40个以上的主流CAD/CAE系统进行原始格式的几何访问,包括CADDS5,CATIA,Euclid3,Parasolids,Pro/ENGINEER和Unigraphics,并可读入任何CAD系统IGES格式的几何形体,如MSC/PATRAN,I-DEAS和AutoCAD,确保几何数据的完整。 几何造型
修改和操作CAD模型的强大能力,如缝合,自动调整和组合各种曲面等功能,在任何CAD模型上生成高质量网格。 全面的、强有力的几何造型工具,如旋转,沿任意曲线拉伸,面滑移等功能。
标准的GUI,简洁的风格,易于掌握;唯美的视觉效果,三维真实图形显示,消隐,设置光照,并以鼠标调动模型旋转、移动和缩放,从各个角度观察几何形体 网格生成
结构化、非结构化、混合贴体网格
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高度自动化的非匹配多块网格 伸缩和变形网格,滑动或旋转网格
非结构化表面网格自动生成,Delaunay或阵面推进法生成体网格 表面曲率自适应网格和流场自适应网格 网格自动优化 边界条件
交互式的边界条件设置,可与几何造型交叉进行,修改方便 丰富的边界条件库,包括:
入口边界条件 用于设置流动边界的速度、温度、压力、湍流量、质量分数、用户标量等的分布; 质量流量边界条件 用于设置速度分布未知的流动边界的流量值; 压力边界条件 用于设置速度分布未知的流动边界的压力值,包括总压; 壁面边界条件 用于设置固体表面的边界条件,如: 线性,对数,或平方关系的壁函数;
滑移(粘性),非滑移(无粘),或混合壁面边界条件; 静止,移动,或旋转壁面边界条件;
绝热,等温,固定热流量,或混合壁面温度边界条件; 颗粒流的附着或弹性壁面边界条件。
CFX-Analyse
CFX-Analyse是基于GUI的图形和量化分析工具。 图形分析
任意变量的彩色三维等值面图; 任意表面上的速度矢量和彩色云图; 任意变量的几何形体表面彩色着色图; 任意变量的等高图; 彩色三维流线和粒子轨迹图; X-Y曲线绘制;
基于OpenGL的三维视窗; 完全鼠标拖动屏幕图形; 最大程度利用硬件加速的能力。 量化分析
CFX-Analyse提供给用户可编程的命令语言,以对计算结果进行二次处理,分析诸如总体质量、动量、能量平衡,损失,效率,压升/压降,传热率等量值。用户还可将一系列命令组合成一个宏命令,在连续的重复性分析中调用,并可用这些宏命令自动形成自定义的定式分析报告,以提高分析效率。
CFX-Analyse允许用户输入表格数据以便比较计算结果和试验结果或其他计算结果,用户也可以交叉绘制和比较不同设计的计算结果曲线。
CFX-Visualise
基于世界著名的AVSTM三维图形数据可视化系统;
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高效的图形可视化工具,如: 消隐和光照的三维透视图; 任意变量的彩色三维等值面图; 动画显示的彩色三维流线和粒子轨迹图; 任意表面上的速度矢量和彩色云图; 任意变量的几何形体表面彩色着色图; 动画制作;
可选的表面网格和块结构显示; 函数曲线画图工具; 流场参数的多点取样工具;
流场结果的数种输出格式,如Fieldview,Ensight,MSC/Patran等; 用户自定义的输出格式; 完全鼠标拖动屏幕图形; 最大程度利用硬件加速的能力
CFX-4
CFX4从CFDS FLOW3D发展而来,建立在世界最大的科技工程企业AEA Technology 50余年科技工程实践经验基础之上,经过近30年的发展,CFX4被化工和过程工业公认为解决流体流动、传热、多相流、化学反应、燃烧问题的首选工程仿真软件。
通过CFX4对各种过程和设备中的流动、传热、多相耦合、反应进行仿真,你可以作到:
使气体反应器中气液两相接触面积达到最大;使流化床和混合设备达到最均匀混合;使旋风分离器、多相分离设备、沉淀池达到最高分离效率;??等等。
在分析离散相、连续相相互作用的质量、动量、能量传递过程中,CFX4具有世界公认最完整、可靠和稳定的多相流模型系统。
优化气、液或多相流中的化学反应;减少污染排放量的同时提高任意燃料系统的燃烧效率;对火灾和安全性进行评估;??等等。
CFX4的反应动力学和燃烧模型包含排放物排量预测如NOx/灰排量。 深入评估和理解所有流体工程问题。
CFX4完备的高级湍流模型使你可以获得从旋流到浮力驱动流等最困难问题的答案。 集成到你日常的产品设计系统中,真正实现设计分析一体化的现代设计过程。
CFX4作为世界著名的工程仿真软件,曾被用于联合国生化武器销毁国际合作项目,英吉利海峡海底隧道火灾安全性评估,中国陕西省环保计划等大型项目中,其可靠性和成熟度经过实际工程问题的苛刻考验,因此在设计新产品或系统,工程放大,故障诊断的过程中,CFX4可有效地、低风险地协助工程技术人员减少实验次数,进行工程放大仿真,以及更好地理解流动过程,以最终实现提高产品质量、降低费用、提高安全性、增加盈利的目标。 CFX-5
CFX5 1996年正式面世,是全球第一个在复杂几何、网格、求解这三个CFD传统瓶径问题上均获得重大突破的商业CFD软件,CFX5掀开了新一代CFD软件的面纱,并领导着新一代CFD商业软件的整体发展趋势。 直接几何访问
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构建于PATRAN框架之上,CFX5可以直接访问世界主要的CAD系统,辅以CFX5丰富的造型手段,使CFX5可以紧密地集成到企业CAD系统中,无须简化而直接对真实的复杂几何结构的流体流动进行分析,从真正意义上实现设计分析一体化。 自动化网格
CFX5使用非结构化混合网格,不仅使复杂几何结构的网格划分极大简单化,而且实现了网格自动化,使CFX5更象一个工程分析的“傻瓜相机”。与GE的合作成果使CFX5用一种创新的棱柱网格技术解决了非结构化网格处理粘性边界层的技术难题。 全隐式多网格耦合求解技术
CFX5使用了加拿大ASC公司(1997年被AEA Technology全面收购)全球第一个发展的多网格耦合求解技术,该求解技术使CFX5的计算速度和稳定性较传统方法提高了1~2个数量级,更重要的是,CFX5的求解器获得了对并行计算最有利的几乎线形的“计算时间-网格数量”求解性能,这使工程技术人员第一次敢于计算大型工程的真实流动问题。 超适定模型自定义工具
AEA Technology为CFX5开发了创新的强大的模型定义工具CFX Expression Language(CEL),工程技术人员可以用最直观的数学表达式直接定义各种复杂物理问题和模型,如属性函数,边界条件分布函数,非牛顿流模型,多孔介质模型,附加输运方程,甚至湍流模型,高效并且可靠(因为无需编程),以这种崭新的方式来适应和仿真现实世界千变万化的流体流动问题。 CFX5.5的新功能
在成功推出了CFX5.4.1之后,AEA-Technology 目前正在加紧开发下一个版本CFX5.5。计划于2001年四季度同用户见面的CFX5.5的主要特点是,有更为丰富的物理模型。详细的技术特点如下所示: 通用的网格界面 多重参考坐标系 燃烧 热辐射
更强的多相流功能 更多的湍流模型 用户子程序 更强的网格功能 新的后处理模块
新增的通用网格界面功能将加强CFX5的网格和几何处理的灵活性。它允许用户将不同类型的网格连接起来,用这样的方法,复杂的问题可以很容易地构造出来:将复杂结构分为几个简单的区域,对每个区域采用最适当的网格形式划分,然后将这些区域连接起来即可。例如,对带有外部通风通道的房屋室内的流动问题,可以对室内采用自动生成的非结构化网格,而对通风道采用六面体网格,这种组合的网格会有最好的计算效果。
除了连接不同类型的网格外,CFX5.5还允许连接的不同区域有相对运动。这种多重参考坐标系的功能使得用CFX5模拟旋转机械的流动问题变的得心应手。
叶片/蜗壳的计算和搅拌器的分析是多重参考坐标系的两种典型应用。
此外,CFX5.5还提供了附加的工具使得区域的几何造型和网格划分更为容易。它可以对狭长的面和小角度的区域进行无缝的网格划分。
CFX5.5增加了新的燃烧模型和热辐射模型。其中燃烧采用的是旋涡破碎模型,而辐射采用了离散辐射模型,除此之外,还有一系列的高级模型也在考虑之中。在采用了SST湍流模型和k-w湍流模型之后,CFX5.5解决低雷诺数流动和分离流问题会更加准确。
在CFX5.4.1中的多相流模型将在CFX5.5中得到很大程度的扩展。首先,多相流计算中的组分间传质模型将使气体接触反应器及其相关方面的应用得以很好的模拟。其次,对高堆积固体物的模拟会在诸如流花床计算和气体输运等问题上得到很好的应用。
CFX4允许高级用户使用软件内部的User Fortran来创建或修改自定义模型,User Fortran已有很长历史并取得
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了很大成功。CFX5.5也要采用User Fortran来加强求解器的功能。其目标是对高级用户提供子程序,高级用户可以通过这些子程序设定方程源项、修改物性公式、加入变化的边界条件、进行输入/输出控制等。 最后,一个全新的后处理模块将随着CFX5.5一并发布。其特点是增加了灵活和精确的量化处理。
CFX-4 常见问题
CFX-4 命令语言
1、我想使在不同时间步的临时结果可视化。
以下的命令语句示出如何在5,10,15的时间步上写出dump解。 >>DUMP FILE OPTIONS TIME STEP 5 ALL VARIABLES >>DUMP FILE OPTIONS TIME STEP 10 ALL VARIABLES >>DUMP FILE OPTIONS TIME STEP 18 ALL VARIABLES
选项EACH TIME STEP通常会导致庞大的dump文件,所以我们推荐上面的方法。
2、如何改变传导固体的物理特性? 用下述语句: >>MODEL DATA
>>PHYSICAL PROPERTIES
>>SOLID HEAT TRANSFER PARAMETERS PATCH GROUP NUMBER integer value DENSITY real value
SCALAR CONDUCTIVITY real value
CFX-4 CFX编译器
1、不能通过Build产生几何体文件,该检查些什么?
你可能已经产生了表面网格而没有正确地删除掉,在Mesh 菜单选Delete/Element,在Delete Related下锁住 Nodes和Empty Groups。选择所有表面然后按下Apply,产生一个新的表面网格,再试一次VOLMSH。
如果还是不行,检查你的几何体,如果你用的是高级约束,你必须使子面完全覆盖母面。以确保子面与母面的边线相关联,如果你正确地完成关联,可以看到绿色的三角形(实点)和黄色三角形 (实曲线)。在Help菜单,参考约束的Introduction,检查你是否正确建立了约束条件,确保你只在Parent Face数据箱中有母面并且所有的子面在Surfaces Covering Parent数据箱。
检查通用模型精度设置,若你获得有关”collapsing elements”的信息,降低通用模型公差可能会解决问题。选择Preferences/Global。降低公差10或100倍。
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