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1、运行运行(ynxng)条件条件流体(lit)类型：AirIdealGas职员温度：37C计算机显示器温度：30C计算机通风孔：0.033kg/s40C(percomputer)天花板通风孔：0.225kg/s21C(pervent)流动运行(ynxng)条件：第2页/共25页第1页/共25页第一页，共26页。Workbench中启动中启动(qdng)CFX1.打开Workbench启动(qdng)页2.点击AdvancedCFD3.CFX-Pre将打开第3页/共25页第2页/共25页第二页，共26页。CFX-Pre：新的模拟：新的模拟(mn)3.CFX-Pre中，在File菜单下启动一个新的模
2、拟4.模拟类型选择(xunz)General模式第4页/共25页第3页/共25页第三页，共26页。导入网格导入网格(wn)1.目录树中右键点击Mesh选择ImportMesh2.选择文件(wnjin)RoomStudy.gtm ，点击Open，导入网格第一步是导入已建立(jinl)的网格第5页/共25页第4页/共25页第四页，共26页。创建创建(chungjin)域域1.目录树中右键点击(dinj)DefaultDomain选择Rename2.命名为Room3.目录树中双击Room以编辑域现在来创建一个(y )计算域。第6页/共25页第5页/共25页第五页，共26页。创建创建(chungjin
3、)域域4.在GeneralOptions键下，设置FluidsLists为AirIdealGas5.设置BuoyancyOption为Buoyant。具体浮力模型(mxng)设置如下：6.GravityXDirn.=0ms-17.GravityYDirn.=0ms-18.GravityZDirn.=-9.81ms-19.Buoy.Ref.Density=1.185kgm-3考虑到由于密度差异所引起的自然对流问题，我们此次模拟启用浮力模型。浮力是密度扰动量的函数，密度扰动量为实际密度和参考密度的差值。由于密度变化非常小，在此使用参考密度可避免舍入误差。参考密度应当为计算域中的流体特征密度。第7页
4、/共25页第6页/共25页第六页，共26页。创建创建(chungjin)域域6.切换到FluidModels键7.改变(gibin)HeatTransfer选项为ThermalEnergy8.改变(gibin)Turbulence选项为ShearStressTransport9.切换到Initialisation键10.钩选DomainInitialisation复选框，再钩选InitialConditions复选框11.设置Temperature 选项为AutomaticwithValue。输入温度Temperature 21C第8页/共25页第7页/共25页第七页，共26页。创建创建(ch
5、ungjin)域域12.钩选TurbulenceEddyDissipation 复选框13.点击Ok，提交(tjio)设置对于大多数案例，由于求解器会自动计算出一个温度初始条件，所以不需要单独设置域的温度初始条件。然而，如果您输入的值相对于求解器自动计算的初始值更接近最终的解，那么您的求解会更快收敛。第9页/共25页第8页/共25页第八页，共26页。创建创建(chungjin)边界条件边界条件经过前面两教程的练习，现在您应当已熟悉如何创建边界条件。此模拟(mn)中需要创建 11 个边界条件。我们提供了创建每一个边界条件的设置细节。如果您对创建边界条件还不是很熟悉，请参考前面的教程。1.职员边界
6、条件（WorkersBoundaryCondition）2.名称：Workers3.边界类型：Wall4.位置：humans5.传热选项（HeatTransferOption）：Temperature6.固定(gdng)温度（FixedTemperature ）：37C第10页/共25页第9页/共25页第九页，共26页。创建创建(chungjin)边界条件边界条件2.通风孔1边界条件（Vent1BoundaryCondition）3.名称(mngchng)：Vent14.边界类型：Inlet5.位置：vent16.质量与动量选项（MassandMomentumOption）：MassFlowR
7、ate7.质量流率（MassFlowRate）：0.225kg/s8.传热选项（HeatTransferOption）：StaticTemperature9.静温（StaticTemperature ）：21C10.通风孔2边界条件（Vent2BoundaryCondition）11.名称(mngchng)：Vent212.边界类型：Inlet13.位置：vent214.质量与动量选项（MassandMomentumOption）：MassFlowRate15.质量流率（MassFlowRate）：0.225kg/s16.传热选项（HeatTransferOption）：StaticTempe
8、rature17.静温（StaticTemperature ）：21C第11页/共25页第10页/共25页第十页，共26页。创建创建(chungjin)边界条件边界条件4.门（DoorBoundaryCondition）Name:DoorBoundaryType:OpeningLocation:doorMassandMomentumOption:OpeningPres.andDirnRelativePressure:0PaHeatTransferOption:OpeningTemperatureOpeningTemperature:21C5.显示器（MonitorsBoundaryCondit
9、ion）Name:MonitorsBoundaryType:WallLocation:monitorsHeatTransferOption:TemperatureFixedTemperature:30C第12页/共25页第11页/共25页第十一页，共26页。创建创建(chungjin)边界条件边界条件6.计算机1排气孔(qkng)（Computer1VentBoundaryCondition）7.Name:Computer1Vent8.BoundaryType:Inlet9.Location:computer1Out10.MassandMomentumOption:MassFlowRate11
10、.MassFlowRate:0.033kg/s12.HeatTransferOption:StaticTemperature13.StaticTemperature:40C14.计算机2排气孔(qkng)（Computer2VentBoundaryCondition）15.Name:Computer2Vent16.BoundaryType:Inlet17.Location:computer2Out18.MassandMomentumOption:MassFlowRate19.MassFlowRate:0.033kg/s20.HeatTransferOption:StaticTemperatur
11、e21.StaticTemperature:40C第13页/共25页第12页/共25页第十二页，共26页。创建创建(chungjin)边界条件边界条件8.计算机3排气孔(qkng)（Computer3VentBoundaryCondition）9.Name:Computer3Vent10.BoundaryType:Inlet11.Location:computer3Out12.MassandMomentumOption:MassFlowRate13.MassFlowRate:0.033kg/s14.HeatTransferOption:StaticTemperature15.StaticTem
12、perature:40C16.计算机1进气孔(qkng)（Computer1IntakeBoundaryCondition）17.Name:Computer1Intake18.BoundaryType:Outlet19.Location:computer1In20.MassandMomentumOption:MassFlowRate21.MassFlowRate:0.033kg/s第14页/共25页第13页/共25页第十三页，共26页。创建创建(chungjin)边界条件边界条件10.计算机2进气孔(qkng)（Computer2IntakeBoundaryCondition）11.Name:
13、Computer2Intake12.BoundaryType:Outlet13.Location:computer2In14.MassandMomentumOption:MassFlowRate15.MassFlowRate:0.033kg/s16.计算机3进气孔(qkng)（Computer3IntakeBoundaryCondition）17.Name:Computer3Intake18.BoundaryType:Outlet19.Location:computer3In20.MassandMomentumOption:MassFlowRate21.MassFlowRate:0.033kg
14、/s第15页/共25页第14页/共25页第十四页，共26页。求解求解(qiji)器控制器控制1.目录树中双击SolverControl2.由于此次流动的特点(tdin)，求解器将花费很长时间才能得到稳态解3.加大最大迭代步数（Max.Iterations）到10004.改变TimescaleControl为PhysicalTimescale5.设置PhysicalTimescale为2s6.钩选ConservationTarget7.点击Ok，提交设置默认的守恒目标（Conservation Target）是 1% 。这意味着每一方程的全局平衡性必须小于 1% （也就是： (flux in f
15、lux out)/flux in SaveSimulation2.输入文件(wnjin)名RoomStudy.cfx ，点击Save3.存储了一个后缀名为.cfx的数据文件(wnjin)，我们可以在CFX-Pre中重新打开这个文件(wnjin)4.目录树中右键点击Simulation，选择WriteSolverFile5.默认的名字为RoomStudy.def6.在下拉式选项中选择StartSolverManager。求解器文件(wnjin)写出之后，求解管理器（SolverManager）将运行7.点击Save写出求解文件(wnjin)，开始求解管理器的工作存储(cn ch)模拟，写出求解器
16、文件：第19页/共25页第18页/共25页第十八页，共26页。CFX求解求解(qiji)管理器管理器1.求解管理器打开之后，DONOTCLICKSTARTRUN ！2.在单处理器上运行此模拟将需要好几个小时。为了节省时间，我们已提供了结果文件3.选择FileMonitorFinishedRun4.选择结果文件RoomStudy_001.res，点击Open5.观察质量与动量残差图、热传残差图和扰动残差图6.约迭代550步之后，残差目标1e-4得到满足，但是求解并未停止，这是因为守恒目标还未满足7.观察UserPoints图8.直到迭代800多步之后，通过门的空气温度才达到一稳定值。仅仅使用残差
17、作为收敛判据未必(wib)总是充分。第20页/共25页第19页/共25页第十九页，共26页。CFX求解求解(qiji)管理器管理器6.在后缀名为.out的文件最后查看每一方程的平衡性7.您可以右键点击文本监视器，选择Find，搜索(susu)“DomainImbalance”来寻找合适的段落8.其中列出了方程U-Mom,V-Mom,W-Mom,P-Mass和H-Energy的平衡性equations9.对于H-Energy方程，运行990个迭代步之后，1%的守恒目标才得到满足10.点击工具栏中的Post-ProcessResults 按钮以在CFX-Post中观察结果。第21页/共25页第20
18、页/共25页第二十页，共26页。CFX-Post1.工具栏中选择LocationPlane2.细节窗口Geometry键下，设置(shzh)DefinitionMethod为ZXPlane3.设置(shzh)Y为1.2m4.在Colour键下，设置(shzh)Mode为Variable5.设置(shzh)Variable为Temperature6.设置(shzh)Range为Local，点击Apply7.观察温度分布（例如，暖空气在办公桌底下如何聚集）首先(shuxin)创建一个 Y = 1.2 m 的 ZX 平面：第22页/共25页第21页/共25页第二十一页，共26页。CFX-Post1.
19、ZXPlaneatY=2m2.ZXPlaneatY=5.1m3.XYPlaneatZ=0.25m4.观察温度分布结束( jish)之后，去除所创建平面的可视化复选框应用相同的步骤，创建其它几个平面以显示温度(wnd)剖面：第23页/共25页第22页/共25页第二十二页，共26页。CFX-Post1.主菜单上点击InsertVector2.细节(xji)窗口Geometry键下，设置Location为Plane23.点击Apply4.观察完Plane2上的流动行为之后，切换位置到Plane4在所创建平面(pngmin)上绘制矢量图：第24页/共25页第23页/共25页第二十三页，共26页。更进一
20、步（可选）更进一步（可选）1.在不同的平面上观察密度变化2.创建起始于各个通风孔的流线3.您应当试着调整Limits键下最大分段(fndun)（Max.Segments）的值4.4.动态显示流线5.3D浏览器中右键点击所创建流线，选择Animate6.5.基于不同温度创建同位面（例如：22C，24C等等）7.6.计算职员边界上的平均壁面热通量8.点击ToolsFunctionCalculator时间允许，你应该试试以下(yxi)操作：第25页/共25页第24页/共25页第二十四页，共26页。感谢您的观赏(gunshng)！第25页/共25页第二十五页，共26页。内容(nirng)总结运行条件。第2页/共25页。对于大多数案例，由于求解器会自动计算出一个温度初始条件，所以不需要单独设置域的温度初始条件。求解器将一直工作直到残差目标和守恒目标都得到满足（或者到达最大迭代步数）。判断求解收敛的一个方法就是观察什么时候此空气(kngq)温度达到一个稳定值。观察质量与动量残差图、热传残差图和扰动残差图。第24页/共25页。5.基于不同温度创建同位面（例如：22 C，24 C 等等）。感谢您的观赏第二十六页，共26页。
