Ansys電機(jī)電磁(Maxwell)、熱(Fluent)耦合分析流程精品課件

1、ANSYS ANSYS 中國(guó)中國(guó)電機(jī)電磁（電機(jī)電磁（MaxwellMaxwell）、熱（）、熱（FluentFluent）耦合分析流程）耦合分析流程 1Maxwell 2D Maxwell 2D 瞬態(tài)分析與瞬態(tài)分析與FLUENT 3D FLUENT 3D 穩(wěn)態(tài)分析進(jìn)行單向電磁穩(wěn)態(tài)分析進(jìn)行單向電磁- -熱耦熱耦合分析合分析本教程用于演示Maxwell 2D瞬態(tài)分析與Fluent 3D如何進(jìn)行單向耦合分析。時(shí)域平均的分布式損耗（磁鐵中的電阻損耗及轉(zhuǎn)子和定子中的磁芯損耗）從Maxwell 2D傳遞到Fluent 3D中進(jìn)行溫度求解。 本教程主要包括如何將損耗從Maxwell傳遞到Fluent中的操作

2、步驟，而不包括Maxwell和Fluent本身的設(shè)置操作，另有教程專(zhuān)門(mén)介紹該部分。準(zhǔn)備準(zhǔn)備軟件：ANSYS Workbench R16，Maxwell R16 及 FLUENT R16.Fluent中的網(wǎng)格和幾何ANSYS ANSYS 中國(guó)中國(guó)電機(jī)電磁（電機(jī)電磁（MaxwellMaxwell）、熱（）、熱（FluentFluent）耦合分析流程）耦合分析流程 2MaxwellMaxwell項(xiàng)目項(xiàng)目The Maxwell project contains a 2D geometry of a ITRI motorThe setup of this motor has already been p

3、artially doneNote I: It is a better way to set up Maxwell outside Workbench. It is more efficient compared with setup inside WorkbenchNote II: If thermal simulation can not be treated as periodic problems, for the reason of mapping data, Maxwell should use full model to analyzeStatorRotorShaftMagnet

4、sANSYS ANSYS 中國(guó)中國(guó)電機(jī)電磁（電機(jī)電磁（MaxwellMaxwell）、熱（）、熱（FluentFluent）耦合分析流程）耦合分析流程 3FluentFluent項(xiàng)目項(xiàng)目The Maxwell project contains a 3D mesh model of a ITRI motorThe setup of this motor has already been partially done注意：考慮到設(shè)置效率，建議對(duì)Fluent的設(shè)置在Workbench外完成，特別是當(dāng)網(wǎng)格是四面體，并希望在FLUENT中轉(zhuǎn)化為多面體網(wǎng)格時(shí)。在Workbench下Fluent的所有操作都

5、會(huì)被記錄，并在重新打開(kāi)時(shí)重新運(yùn)行所有操作，非常費(fèi)時(shí)。所以建議在Workbench外將Fluent設(shè)置好，這樣在Workbench內(nèi)打開(kāi)時(shí)較為節(jié)省時(shí)間。Fluent中求解的溫度分布ANSYS ANSYS 中國(guó)中國(guó)電機(jī)電磁（電機(jī)電磁（MaxwellMaxwell）、熱（）、熱（FluentFluent）耦合分析流程）耦合分析流程 4啟動(dòng)啟動(dòng)ANSYS WorkbenchANSYS Workbench啟動(dòng)啟動(dòng)WorkbenchWorkbench在Windows下點(diǎn)擊開(kāi)始開(kāi)始，選擇所有程序所有程序 ANSYS 16.x Workbench 16.x ANSYS 16.x Workbench 16.x導(dǎo)

6、入導(dǎo)入MaxwellMaxwell項(xiàng)目文件項(xiàng)目文件由于此處采用現(xiàn)有的Maxwell項(xiàng)目，所以只需要在Workbench中導(dǎo)入即可。用戶也可以新建一個(gè)項(xiàng)目，并進(jìn)行重新設(shè)置。導(dǎo)入導(dǎo)入MaxwellMaxwell文件文件菜單欄 File ImportFile Import更改文件類(lèi)型為Maxwell Project File (Maxwell Project File (* *.mxwl).mxwl)通過(guò)導(dǎo)航確定輸入文件的位置選擇文件“modified.mxwl” “modified.mxwl” OpenOpen打開(kāi)打開(kāi)啟動(dòng)啟動(dòng)MaxwellMaxwell導(dǎo)入Maxwell文件后會(huì)形成一個(gè)Maxwe

7、ll分析系統(tǒng)啟動(dòng)啟動(dòng)MaxwellMaxwell雙擊Maxwell分析系統(tǒng)中的solutionsolutionANSYS ANSYS 中國(guó)中國(guó)電機(jī)電磁（電機(jī)電磁（MaxwellMaxwell）、熱（）、熱（FluentFluent）耦合分析流程）耦合分析流程 5更新更新MaxwellMaxwell項(xiàng)目項(xiàng)目右鍵點(diǎn)擊solutionsolution 選擇UpdateUpdate 創(chuàng)建創(chuàng)建FluentFluent分系統(tǒng)分系統(tǒng)創(chuàng)建一個(gè)創(chuàng)建一個(gè)Fluent Fluent 子系統(tǒng)子系統(tǒng)打開(kāi)Component Systems工具欄，并選擇 Fluent Fluent component system，拖動(dòng)

8、FLUENT System 并放到項(xiàng)目頁(yè)面ANSYS ANSYS 中國(guó)中國(guó)電機(jī)電磁（電機(jī)電磁（MaxwellMaxwell）、熱（）、熱（FluentFluent）耦合分析流程）耦合分析流程 6導(dǎo)入導(dǎo)入FLUENT Case FLUENT Case 文件文件該教程已經(jīng)提供了一個(gè)完整的CFD案例，并且已經(jīng)設(shè)置好，此處只需要導(dǎo)入，并設(shè)置損耗的映射即可。導(dǎo)入導(dǎo)入CaseCase文件文件右鍵點(diǎn)擊SetupSetup ，選擇 Import FLUENT Case BrowseImport FLUENT Case Browse導(dǎo)航到正確的位置，并選擇 FLUENT的 case 文件 “rotate-pol

9、y.cas” “rotate-poly.cas” ，選擇，選擇 OpenOpenFLUENT導(dǎo)入窗口會(huì)彈出，選擇Double PrecisionDouble Precision，點(diǎn)擊OK OK FLUENT的窗口會(huì)彈出，并已經(jīng)導(dǎo)入Case文件ANSYS ANSYS 中國(guó)中國(guó)電機(jī)電磁（電機(jī)電磁（MaxwellMaxwell）、熱（）、熱（FluentFluent）耦合分析流程）耦合分析流程 7建立連接關(guān)系建立連接關(guān)系建立連接關(guān)系建立連接關(guān)系無(wú)需關(guān)閉FLUENT窗口，返回到Workbench的頁(yè)面拖動(dòng)Maxwell 分析系統(tǒng)中SolutionSolution面板到FLUENT分析系統(tǒng)的SetupS

10、etup 面板上在彈出的窗口點(diǎn)擊OKOKANSYS ANSYS 中國(guó)中國(guó)電機(jī)電磁（電機(jī)電磁（MaxwellMaxwell）、熱（）、熱（FluentFluent）耦合分析流程）耦合分析流程 8映射損耗映射損耗從從MaxwellMaxwell映射損耗映射損耗選擇菜單欄File EM Mapping Volumetric Energy SourceFile EM Mapping Volumetric Energy Source在Maxwell映射窗口,FLUENT 計(jì)算域:按住CtrlCtrla選擇區(qū)域s_stator, s_ic_r.s_stator, s_ic_r.Start: 1.5e-31

11、.5e-3Stop: 1.2e-21.2e-2選擇 OKOK映射損耗映射損耗數(shù)據(jù)映射后，F(xiàn)LUENT 可以顯示映射到各個(gè)計(jì)算域的損耗值靜子區(qū)域(zone 79) 的損耗功率為1018watts1018watts轉(zhuǎn)子區(qū)域 (zone 112) 的損耗功率是 223.8wattswatts 初始化求解初始化求解初始化初始化選擇Solution Solution InitializationSolution Solution Initialization初始化類(lèi)型 Standard InitializationStandard Initialization選擇 InitializeInitializ

12、e注意：注意： 在映射之前無(wú)需初始化。在映射之后初始化，映射過(guò)程會(huì)自動(dòng)完成ANSYS ANSYS 中國(guó)中國(guó)電機(jī)電磁（電機(jī)電磁（MaxwellMaxwell）、熱（）、熱（FluentFluent）耦合分析流程）耦合分析流程 9執(zhí)行求解執(zhí)行求解求解迭代1000步結(jié)果處理結(jié)果處理顯示溫度顯示溫度在菜單中選擇 Display Display Graphics and Animations Graphics and Animations 雙擊ContoursContours在云圖窗口填充方式: Checked Checked云圖變量: Temperature Temperature Static Te

13、mperatureStatic Temperature邊界面: 選擇所有表面(MatchMatch)選擇Display Display 及 CloseCloseANSYS ANSYS 中國(guó)中國(guó)電機(jī)電磁（電機(jī)電磁（MaxwellMaxwell）、熱（）、熱（FluentFluent）耦合分析流程）耦合分析流程9、 人的價(jià)值，在招收誘惑的一瞬間被決定。22.2.622.2.6Sunday, February 06, 202210、低頭要有勇氣，抬頭要有低氣。*2/6/2022 9:04:26 PM11、人總是珍惜為得到。22.2.6*Feb-226-Feb-2212、人亂于心，不寬余請(qǐng)。*Sund

14、ay, February 06, 202213、生氣是拿別人做錯(cuò)的事來(lái)懲罰自己。22.2.622.2.6*February 6, 202214、抱最大的希望，作最大的努力。2022年2月6日星期日*22.2.615、一個(gè)人炫耀什么，說(shuō)明他內(nèi)心缺少什么。2022年2月*22.2.6*February 6, 202216、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。*2/6/202217、一個(gè)人即使已登上頂峰，也仍要自強(qiáng)不息。*22.2.6w謝謝大家謝謝大家 10 2021/8/23ANSYS ANSYS 中國(guó)中國(guó)電機(jī)電磁（電機(jī)電磁（MaxwellMaxwell）、熱（）、熱（FluentFluent）耦合分析流

15、程）耦合分析流程9、 人的價(jià)值，在招收誘惑的一瞬間被決定。22.2.622.2.6Sunday, February 06, 202210、低頭要有勇氣，抬頭要有低氣。*2/6/2022 9:04:26 PM11、人總是珍惜為得到。22.2.6*Feb-226-Feb-2212、人亂于心，不寬余請(qǐng)。*Sunday, February 06, 202213、生氣是拿別人做錯(cuò)的事來(lái)懲罰自己。22.2.622.2.6*February 6, 202214、抱最大的希望，作最大的努力。2022年2月6日星期日*22.2.615、一個(gè)人炫耀什么，說(shuō)明他內(nèi)心缺少什么。2022年2月*22.2.6*February 6, 202216、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。*2/6/202217、一個(gè)人即使已登上頂峰，也仍要自強(qiáng)不息。*22.2.6w謝謝大家謝謝大家 11 2021/8/23ANSYS ANSYS 中國(guó)中國(guó)電機(jī)電磁（電機(jī)電磁（MaxwellMaxwell）、熱（）、熱（FluentFluent）耦合分析流程）耦合分析流程9、 人的價(jià)值，在招收誘惑的一瞬間被決定。22.2.622.2.6Sunday, February 06, 202210、低頭要有勇氣，抬頭要有低氣。*2/6/2022 9:04:26 PM11、人總是珍惜為得到。22.2.6*Feb-226-Feb-22