Title Slide Header32 pt. Arial BlackName Arial 28 pt.Business TitleCompany 2005 ANSYS CHINA, Inc.3-1CFX 10.0边界条件/CFX表达式语言l讲座 3 2005 ANSYS CHINA, Inc.3-2CFX 10.0l在计算域的所有外部边界上都需要l尽量采用意义明确的名字（你不需要接受系统的默认名字）l选择边界所在的域 (当计算中有多个域的时候适用).边界条件 2005 ANSYS CHINA, Inc.3-3CFX 10.0l边界类型 进口，出口，开放式，墙，对称面l位置 选择相应的二维几何体或组合l坐标系 如果有多于一个，请选择合适的l坐标类型 只在旋转坐标系中可选这个选项允许用户指定基于静止或旋转坐标系的某些参数基本设定 2005 ANSYS CHINA, Inc.3-4CFX 10.0 2005 ANSYS CHINA, Inc.3-5CFX 10.0l进口 流体自进口流入计算域: 用白色箭头表示l出口 流体自出口流出计算域: 用黄色箭头表示l开放式边界 根据当地条件，流体可以流入或流出计算域：用蓝色双向箭头表示. 设定过程和进口类似，也需要设定流体方向和压力l墙 用绿色的八角体表示. 非滑移/自由滑移, 热传递性质和墙壁的粗糙度等特性都可以设定l对称面 流体在该面一侧的特性是另一面的镜像. 当对称流动存在时可以用来减少计算网格的数量.边界类型 2005 ANSYS CHINA, Inc.3-6CFX 10.0预设边界条件可以通过对已知数据文件的插值来设定边界条件.我们经常使用以前的模拟结果或已知的实验数据作为当前模拟的边界条件CFXPre 可以用插分功能来根据读入的数据生成CEL 表达式. 当我们采用“Profile”方法设定边界条件时，这些数据是自动生成的. 2005 ANSYS CHINA, Inc.3-7CFX 10.0l创建一个边界条件文件。
这个可以用CFXPost当中的输出功能实现从CFXPost中产生的边界条件文件带颜色的格中的信息是需要的，CFXPre会自动读入施加预设边界条件的步骤 2005 ANSYS CHINA, Inc.3-8CFX 10.0l在CFXPre中读入边界条件文件这个可以通过 ToolsInitialize Profile Data 并选择相应的文件来实现我们也可以载入多个边界条件文件，每一个文件也可以应用在多个地方施加边界条件文件的步骤 2005 ANSYS CHINA, Inc.3-9CFX 10.0l在边界条件处勾选：Use Profile Data l从下拉菜单中选择合适的文件，然后点击 Generate Values. 施加边界条件文件的步骤 2005 ANSYS CHINA, Inc.3-10CFX 10.0l边界条件的详细录入界面会有相应改变，以适应文件输入只有当你点击了Apply以后，这些改变才会生效施加边界条件文件的步骤 2005 ANSYS CHINA, Inc.3-11CFX 10.0l边界条件文件（以及别的边界条件）可以通过在CFXPre的边界条件编辑器中选择绘图选项来实现可视化。
用户可以根据边界条件文件创建边界的等值线或矢量图l每次求解器启动时，边界条件文件将被读入也就是说边界条件文件可以在两次模拟当中进行修改，而不必回到CFXPre当中施加边界条件文件的步骤 2005 ANSYS CHINA, Inc.3-12CFX 10.0l在多处地方施加边界条件文件是可能的:对于有相同法向量 X, Y 或 Z的边界, 可以把边界条件输出成2D 数据文件(比如，对两个有相同法向Z的边界来说，就输出X和Y方向的数据). 第一个边界上的数据可以不经修改用于第二个边界上如果两个边界没有相同的法向，那么可以直接修改你的边界条件文件使第一个边界上的条件适合第二个边界在多处地方施加边界条件文件 2005 ANSYS CHINA, Inc.3-13CFX 10.0l有些变量需要一个前缀来表明材料的名字 (例如 air.vf 就表示空气的体积百分比)l非标准变量名和用户定义的变量名标准变量名 2005 ANSYS CHINA, Inc.3-14CFX 10.0l对一维的离散数据来说，数据间的拓扑关系可以通过对原始数据的坐标排序来确定排序后的原始数据就可以应用线形插分数据通过这种方式来分类，所以是否提前特殊规定并不重要。
l对于二维和三维的离散数据来说，“点云图”的方法被用来实现插分整个过程包括对被插分点最近的三个原始数据点的快速定位，以及根据它们离被插分点距离远近的一个反向加权的平均过程 如果某一个原始数据点正好落在该插分点的位置上，那么我们就用这个原始数据点的值作为该插分点的值l在求解过程当中，根据离散和数值积分过程的具体要求，求解器需要各个不同位置上的值，比如在积分点上，节点上和各个面的中心点上 在所有的情况下，这个需要的位置都会被确定，原始的数据就会被插分到该位置数据插分方法 2005 ANSYS CHINA, Inc.3-15CFX 10.0l当边界条件文件被CFXSolver读入后，如果文件大小不超过16K，它会被写到.out文件的Profile Data 部分16K是一个默认值，这个默认值是可以改变的所有的文件里的数据都会被写入结果文件，并可以在DOS环境下用cfx5dfile命令分离出来 从结果文件中分离出边界条件文件 2005 ANSYS CHINA, Inc.3-16CFX 10.0l在当前结果文件中找到相应的数据文件，我们需要键入:cfx5dfile file_001.res listprofilefiles (这个命令会列出结果文件中所有的边界条件文件，每行列一个) l如果要找到某个特定的边界条件文件，键入:cfx5dfile file_001.res readprofilefile .csvl或者: cfx5dfile file_001.res extractprofilefile .csv 从结果文件中分离出边界条件文件 2005 ANSYS CHINA, Inc.3-17CFX 10.0lCEL CFX Expression Language CEL 是一种说明性的编译语言，可以让用户不借助外挂Fortran子程序而对模拟进行强化 可以涉及 CFX 内部变量 are evaluated by the CFX Solver and CFXPostCFX Expression Language 2005 ANSYS CHINA, Inc.3-18CFX 10.0lCEL是说明性的 描述一个表达式的名字和定义（也可以加入注释等） 语句的格式必须符合提前设定好的语法。
这个语法和大多数的编程语言中的数学表达式是非常类似的l语句必须包含下列: 一个数字（如果需要，也可以带单位） 一个或多个表示常数，系统变量，用户自定义变量，函数或其它CEL表达式，用 +, , * , / 和 分隔也可以用括号来进行分组以上表达式的语法规则和传统数学规则是一样的以上表达式的语法规则和传统数学规则是一样的CEL Statements 2005 ANSYS CHINA, Inc.3-19CFX 10.0l变量和表达式应区分大小写l用括号来规定运算的优先级l对加减运算，表达式的单位必须统一 1.0 mm + 0.45 yds (valid) 2.5 s m1 (3.0 m s1)1 (valid) 1.0 mm + 0.3 kg (invalid)表达式规则 2005 ANSYS CHINA, Inc.3-20CFX 10.0l分数幂和小数幂是允许的 a(1/2) (valid) 1.00.5 (valid) l符合运算的表达式单位并不需明确写出靠计算结果确定 (a kg m3 * b m s1) has units of kg m2 s1表达式规则 2005 ANSYS CHINA, Inc.3-21CFX 10.0l系统中定义了很多系统变量以供调用l这些系统变量可以被用在任意表达式l系统变量中已经包含了单位l变量列表可以: 通过在Pre里点击 System Variables 或在Expression Editor里点击Functions 按钮来列出 在CFXPost里通过观察所有可选变量的方法列出系统变量 2005 ANSYS CHINA, Inc.3-22CFX 10.0 xDirection 1 in Reference Coordinate FrameyDirection 2 in Reference Coordinate FramezDirection 3 in Reference Coordinate FramerRadial spatial location, r = (x2+y2)0.5thetaAngle, arctan(y/x)tTimeuVelocity in the x coordinate directionvVelocity in the y coordinate directionwVelocity in the z coordinate directionp(absolute) PressurekeTurbulent kinetic energyedTurbulent eddy dissipationTTemperaturesstrnrShear strain ratedensityDenstiyrNoDimNondimensional radius (rotating frame only)viscosityDynamic ViscosityCpSpecific Heat Capacity at Constant PressurecondThermal ConductivityenthalpySpecific EnthalpybetaThermal ExpansivityspeedofsoundLocal speed of sound in fluidsubdomainSubdomain variable (1.0 in Subdomain, 0.0 elsewhere)mean diameterMean DiameterdeneffEffective DensityAV nameAdditional Variable namemfMass Fraction系统变量 2005 ANSYS CHINA, Inc.3-23CFX 10.0l根据模拟的类型和创建的表达式的形式，CFX5 系统变量和用户定义的表达式会变为可选或不可选l在某些情况下，系统变量会成为逻辑上不可选 时间 (t) 在稳态模拟时不可选 温度 (T) 在系统没有传热问题的时候不可选l在其它情况下，某些系统变量还问因为所选的物理模型的原因变成不可选系统变量 2005 ANSYS CHINA, Inc.3-24CFX 10.0l一些数学上的函数和操作符在CEL里也可以运用 用户也可以通过FORTRAN语言创建自己的函数Function Operands Dimensions xOperands ValuesResults Dimensionssin(x) Angle Any Dimensionlesscos(x) Angle Any Dimensionlesstan(x) * Angle Any Dimensionlessasin(x) Dimensionless 1 x 1 Angleacos(x) Dimensionless 1 x 1 Angleatan(x) Dimensionless Any Angleexp(x) Dimensionless Any Dimensionlessloge(x) Dimensionless 0 x Dimensionlesslog10(x) Dimensionless 0 x Dimensi。