1、CFX10.0 使用帮助 1. 打开 CFX10.0，设定工作文件夹 (Working Directory) 2. 打开预处理窗口 (CFX-Pre 10.0) 3. 在 CFX-Pre 窗口中，新建一个文件 (File-New Simulation 或者点击 ，后缀为 .cfx)，右侧的 Simulation Type 默认为 General，一般不用更改） 4. 根据需要在 CFX-Pre 中做相应的设置，相关内容详见下文。 5. 打开 CFX-Solver(File-Write Solver File 或者点击 ) 说明： Operation 可以选择 Write Solver File
2、 的同时，打开 CFX-Solver(默认值 )，打开 CFX-Post 或者什么都不操作。 求解 6. 后处理 ， 打开 CFX-Post 对 CFX-Pre 的常规设置做一个简单的介绍 1.导入网格 (File-Import Mesh 或者点击 )，根据几何文件的格式选择相应的Mesh Format，然后打开文件。 2.新建 Simulation Type(Create-Flow Objects-Simulation Type 或者点击 )。 (1) Steady State， 定常问题 ，为默认值，如果是定常问题可以跳过这步 。 (2) Transient， 非定常问题 ， 有以下三个选
3、项 ： a： Time Duration：计算结束的控制参数，当计算到达设定值即停止计算 b： Time Steps：时间步长 c： Initial Time：初始时间 3.新建 Domain(Create-Flow Objects-Domain 或者点击 ) General Options Basic Setting： (1) Location：选择这个 Domain 所在的位置 (2) Domain Type：可以选择 Fluid Domain， Solid Domain, Porous Domain (3) Domain List：选择相应的流体，可以是 CFX 自带的一些常规物质，也可
4、以选择自定义物质。 Domain Models： (1) Reference Pressure：设定参考压力 (2) Buoyancy：设定是否有浮力 (3) Domain Motion：设定参考坐标系为静止 (Stationary)或者旋转 (Rotating)，旋转的可以设 定转速和旋转轴 Fluid Models：一般主要设置热传递和湍流模型，选择哪种模型较为合适可以参考帮助文件 说明： Domain 就是域，即计算区域，通常只需要设定一个 Domain。有些搅拌的问题会用到两个域，从而可以设定不同的参考坐标系，就是通常所说的MFR(Mutiple Frames of Reference
5、)。 4.新建 Boundary Condition(Create-Flow Objects-Boundary Condition 或者点击) Basic Setting：分别设置边界条件的类型 (Boundary Type)和位置 (Location)。 Boundary Type 有 5 种： Inlet， Outlet， Wall， Opening， Symmetry。 5.新建 Subdomain(Create-Flow Objects-Subdomain 或者点击 ) Subdomain 的作用是可以在 Domain 的某一部分或者整个 Domain 设置源项，例如化学反应。 6.新
6、建 Interface(Create-Flow Objects-Interface 或者单击 ) Interface 是用来连接两个不同 Domain 的，所以通常只有在设置了多个 Domain的时候才会需要用到 Interface。 7.新建 Global initialisation(Create-Flow Objects-Global initialisation 或者单击) 设置初值：设置一个和真实值较为接近的初值会有利于收敛 。 8.定义 Solver Control(Create-Flow Objects-Solver Control 或者单击 ) (1)Advection Sch
7、eme 可以选择 High Resolution(默认值 )， Upwind， Specified Blend Factor。 (2)关于如何选取时间步长 Timescale， 可以参考下面的介绍（摘自 CAE BEGINNER）。 (3)Residual Target 默认为 1E-4，如果要求高的话还可以提高精度。 CFX 的求解器是比较特别的，和普通教科书上的不太一样。它使用耦合求解器 (coupled solver)，并且使用求解瞬态方程的方法来求解稳态问题。时间步长 (timescale)是影响收敛的最重要的因素。时间步长在耦合求解器里的重要性，相当于松弛因子 (underrelax
8、ation factor)在分离求解器 (segregated solver)里的重要性。 打个比方，在开车时。如果速度很慢，就会比较安全，但是需要比较长的时间才能到达目的地；如果速度很慢，就会节省时间，但是可能会不安全。同样的，在用 CFX 求解时，如果 timescale 很小，收敛会很稳定，但是需要很多的迭代，速度较慢；如果 timescale 很大，需要的迭代次数较少，但也可能引起求解器不稳定，甚至发散。因此合适的 timescale 对于收敛是很重要的。 通常情况下， timescale 可以根据 (特征时间 =特征长度 /特征速度 )这个公式算出来。但是对于复杂的流场而言，直接推算
9、出合适的时间步长还是有一定难度的，需要试出合适的 timescale。 在 CFX 里， auto timescale 是让系统自动估算出 timescale，而 physical timescale 是由用户直接输入 timescale。通常情况下，系统估算出的 auto timescale 过于保守，用户需要使用较大的 physical timescale。另外，由于使用耦合求解器的缘故， CFX 一般能在 100-200 个迭代步内收敛。如果在 200 步内还没有收敛的话，需要考虑改大 timescale，而不是让系统跑更多的迭代 (例如，把最大迭代数设成 1000)，这样会浪费很多宝贵
10、的时间。 最近碰到一个室内空调系统的模拟问题，由于浮力 (buoyancy)的存在，动量方程和能量方程的耦合会导致收敛困难。使用的是 CFX 11.0。 11.0 提供了时间步长系数 (Timescale factor)这个新选项，可 以方便的测试不同的 timescale。timescale factor = 10 代表 timescale = 10 * auto timescale。 上面所说的空调模拟问题，我测试了 timescale factor = 1、 10、 100 三种情况。平均残差 (RMS residual)和全局不平衡 (global imbalance)的曲线图附在下面
11、。 从曲线图可以清楚地看出，使用小的时间步，收敛曲线呈波浪形，或收敛缓慢，全局不平衡较大；使用大的时间步，收敛曲线呈”之”字形上下跳动。下面这个例子， timescale factor = 10 可能较快得到收敛结果，最终我使用了 timescale factor = 20。曾经尝试修改能量方程的时间步长，但是效果不太好。 一些补充说明： 界面左侧纵向列表中的内容 (例如 Domain、 Subroutine、 Boundary Condition等 )可以双击修改，横向选项卡可以选择 查看修改 Mesh(网格 )、 Expression(自定义表达式 )、 Materials(物质 )等。
12、添加自定义表达式、物质、化学反应都需要在相应的选项卡中完成。 Junction Box Routine 的使用 1. 将 Fortran 文件 (例如 A.F)拷入工作文件夹中 2. 编译， Tools-Command Editor，输入 ! system (“cfx5mkext -name B A.F“) = 0 or die; 然后按 Process(B 可以随意 ) 3. 定义 User Routine(Create-library Objects-User Routine 或者单击 )，名字任意， OK。 4. Option：选择 Junction Box Routine。 Calli
13、ng Name：就是调用的程序名。如果不知道，可以打开 Fortran 文件，开头几行跟在 SUBROUTINE 后面的那个就是 Calling Name。 Library Name：编译的时候自己定义的那个名字，上面的例子就是 B。 Library Path：工作文件夹的路径 。 timescale factor = 1 timescale factor = 10 timescale factor = 100 Junction Box Location：根据需要选择相应的选项。 5.一定不能忘了在 Solver Control 把 Junction Box Routine 打上勾，并且选中刚刚定义的 User Routine。
