FLOEFD-培訓(xùn)教程-全

1、Lecture 1Lecture 1IntroductionIntroductionFlomericsFlomerics中國代表處中國代表處 李中云李中云1What is EFD?What is EFD?Engineering Fluid Dynamics (EFD)工程工程流體動(dòng)力學(xué)流體動(dòng)力學(xué)高級(jí)而又靈活易用的流體流動(dòng)與換熱分析軟件.2EFD product line3EFD.Lab: 通用的流動(dòng)與換熱動(dòng)分析軟件通用的流動(dòng)與換熱動(dòng)分析軟件EFD.Pro: 完全集成于 Pro/ENGINEER中的EFD.Lab版本EFD.V5:完全集成于CATIA V5中的EFD.Lab版本卻與傳統(tǒng) CFD不

2、同!EFD軟件“講述”工程師的語言，允許用戶關(guān)注于工程設(shè)計(jì)任務(wù)。NIKA的EFD替用戶封裝了復(fù)雜的數(shù)學(xué)/數(shù)值算法以及流體動(dòng)力學(xué)方程.專業(yè)的分析專家，在此并非必要并非必要! !4EFD.LabEFD.Lab采用有限體積方法求解控制方程采用有限體積方法求解控制方程 Finite Finite Volume (FV) MethodVolume (FV) Method，網(wǎng)格在一空間立方體區(qū)域網(wǎng)格在一空間立方體區(qū)域內(nèi)采用笛卡爾坐標(biāo)進(jìn)行離散內(nèi)采用笛卡爾坐標(biāo)進(jìn)行離散。5Analysis TypeAnalysis TypeInternal Internal flows為內(nèi)流分析，比如管內(nèi)流動(dòng)，容器內(nèi)流動(dòng)，建筑

3、物內(nèi)流動(dòng)等.External External flows 為外流分析，如繞飛機(jī)，繞汽車，繞建筑物流動(dòng)等.6Analysis Type OptionsAnalysis Type OptionsExclude internal spaces. 對(duì)于分析中有內(nèi)部封閉區(qū)域的時(shí)候使用該選項(xiàng)的話將意味著您對(duì)此封閉區(qū)域?qū)⒆雠懦诜治鎏幚怼?Exclude cavities without flow conditions.該選項(xiàng)應(yīng)用于內(nèi)流分析或者是外流分析。該選項(xiàng)對(duì)于封閉的內(nèi)部空間且曲面上不帶有邊界條邊界條件件或者是風(fēng)扇是風(fēng)扇的情況下是很有用的。如果您選擇上面兩個(gè)中任意一個(gè)選項(xiàng)，那么EFD將用 solid充

4、滿空間.7Heat Conduction in SolidsHeat Conduction in Solids導(dǎo)熱材料 初始溫度8Surface-to-surface RadiationSurface-to-surface Radiation求解包括固體間換熱的情況。固體溫度很高且/或氣體稀疏。與對(duì)流換熱相比，固體表面之間的輻射換熱更為顯著。910Satellite exposure to sun radiationSatellite exposure to sun radiationR Re eShadowSun raysSun raysR Ro oSatellite衛(wèi)星模型Trajecto

5、ryRe= 6300 kmRo=48000 km熱源 1.5 kW衛(wèi)星材料 Aluminum發(fā)射系數(shù) = 0.7Time - Dependent AnalysisTime - Dependent Analysis穩(wěn)態(tài)分析 非穩(wěn)態(tài)分析 (瞬態(tài),或者與時(shí)間相關(guān))11初始條件必須準(zhǔn)確.Fluid Type and CompressibilityFluid Type and Compressibility氣體 / 液體牛頓 /非牛頓流體壓縮與不可壓縮流體蒸氣1200ln1/PBPBCnBPBP/100RTPmmmMyunivRR13可可壓縮壓縮流體流體 = (T, P)對(duì)對(duì)數(shù)律數(shù)律: :指數(shù)律指數(shù)律:

6、 :理想氣體理想氣體 M, = (T), = (T), Cp= Cp(T)不可不可壓縮壓縮流體流體 = (T, y), = (T), = (T), = (T), Cp= Cp(T)1mmmy非牛頓流體非牛頓流體能夠計(jì)算非彈性非牛頓流體的層流.The Herschel-Bulkley modelThe power-law modelThe Carreau model14壓縮流動(dòng)壓縮流動(dòng)如果流體密度與壓力相關(guān)，那么密度的變化是比較重要的，則流動(dòng)被視為可壓縮的。氣體一般是可壓縮的。液體可以壓縮性的或者是不可壓縮的。15湍流湍流湍流一般在整個(gè)流場(chǎng)或者是近壁邊界層上存在。如果你沒有指定層流或者是湍流，流

7、動(dòng)可能是層流、湍流或者是過渡層 (取決于流動(dòng)特征)。16重力影響重力影響包括對(duì)于自然對(duì)流問題時(shí)的重力影響。17TVXVY多孔介質(zhì)多孔介質(zhì)多孔介質(zhì)流動(dòng)阻力：其中 P- 流體壓力, - 流體密度, V- 流體速度多孔介質(zhì)在EFD中被處理為分布式壓阻。18 VPgradk/多孔介質(zhì)多孔介質(zhì)19四個(gè)多孔介質(zhì)滲透性類別： 各向同性 單向性 軸對(duì)稱性 各向異性Efd允許指定k ：使用如下公式: k = P S/(m L), 其中 S-面積, L-長度, m 質(zhì)量流量 k = (AV+B)/, 其中 A, B 指定常數(shù) k = /(D2), 其中 D- 參考小孔尺寸, - 動(dòng)力黏度 k = /(D2)f(R

8、e)水蒸汽冷凝水蒸汽冷凝氣體包含水蒸汽預(yù)測(cè)與流體局部溫度與壓力相關(guān)。2021PTGL飽和曲線Tmin=283 KPmax=10 MPa汽化汽化對(duì)于許多工程設(shè)備來說一個(gè)通常遇到的問題是主要工質(zhì)是流體狀態(tài)。22 流體局部壓力可能低于蒸汽壓力。 由于強(qiáng)熱的影響局部水沸騰23PTGLSaturation curveTmin=277.15 KThe homogeneous equilibrium cavitationPmax=107 PaTmax=583.15 K相對(duì)濕度相對(duì)濕度相對(duì)濕度定義為當(dāng)前壓力和溫度下水蒸汽密度與飽和蒸汽密度之比：2425壓音速超音速超高音速-0.04-0.0200.020.04

9、0.060.080306090120150180Attack angle (degree)mzExperimentCalculation高馬赫數(shù)與超高馬赫數(shù)高馬赫數(shù)與超高馬赫數(shù)26汽車汽車航空航空電子電子機(jī)械機(jī)械食物食物石油天然氣石油天然氣能源能源制冷通風(fēng)與空調(diào)制冷通風(fēng)與空調(diào)閥門與灌溉設(shè)備閥門與灌溉設(shè)備環(huán)境環(huán)境醫(yī)療醫(yī)療 and many more!EFDEFD in Industryin IndustryLecture 2 Lecture 2 向?qū)驅(qū)?7Wizard and NavigatorWizard and NavigatorWizard指引用戶step-by-step創(chuàng)建一個(gè)新的項(xiàng)目

10、 。NavigatorNavigator允許直接進(jìn)入允許直接進(jìn)入 wizard中的對(duì)話框.2829NavigatorNavigator面板包含下面的按鈕, 該按鈕可以直接進(jìn)入WizardWizard中的相關(guān)對(duì)話框:項(xiàng)目配置項(xiàng)目配置單位系統(tǒng)單位系統(tǒng)分析類型分析類型默認(rèn)流體默認(rèn)流體默認(rèn)固體默認(rèn)固體 (如果固體間導(dǎo)熱選項(xiàng)被開啟)壁面條件壁面條件初始條件初始條件 (對(duì)外部分析而言就是初始與環(huán)境條件)結(jié)果與幾何結(jié)果與幾何“精度精度”如果已經(jīng)定義好了所有的數(shù)據(jù)，那么按FinishFinish就可以創(chuàng)建項(xiàng)目了.30Begin with WizardBegin with Wizard流動(dòng)分析流動(dòng)分析, 項(xiàng)目項(xiàng)

11、目, 向?qū)驅(qū)tep 1: Step 1: 項(xiàng)目配置項(xiàng)目配置 31Step1: Project ConfigurationStep1: Project Configuration32Create newCreate new：如果你想拷貝當(dāng)前配置，：如果你想拷貝當(dāng)前配置，并且添加一個(gè)新的項(xiàng)目于它并且添加一個(gè)新的項(xiàng)目于它.輸入一個(gè)新的 Configuration nameConfiguration name.Use currentUse current：如果你想用目前的配置添：如果你想用目前的配置添加一新的加一新的 EFD項(xiàng)目. 如果當(dāng)前配置已經(jīng)包含了一個(gè)項(xiàng)目，那么該項(xiàng)目會(huì)被取代，并且原先里面的

12、所有數(shù)據(jù)會(huì)丟失。添加Comments Comments 到項(xiàng)目中： 項(xiàng)目創(chuàng)建完后，也可以修改comments，只要點(diǎn)擊 Flow AnalysisFlow Analysis, ProjectProject, Edit Edit CommentComment.33Step2: Step2: 單位系統(tǒng)單位系統(tǒng)34單位系統(tǒng)單位系統(tǒng)CGSCGS 厘米-克-秒FPSFPS 英尺-磅-秒IPSIPS 英寸-磅-秒NMMNMM 牛頓-毫米-千克-秒SISI 國際單位: 牛頓 米 千克 秒U(xiǎn)SAUSA 英尺-磅-秒(壓力 psi, 體積流量 CFM)35在運(yùn)行WizardWizard前前, 你可以檢查Unit

13、sUnits數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫，如有必要可以在定義自己需要的單庫，如有必要可以在定義自己需要的單位系統(tǒng)位系統(tǒng)：點(diǎn)擊 Flow AnalysisFlow Analysis ToolsTools Engineering Engineering Database Database UnitsUnits.在完成WizardWizard后后,你可以調(diào)整項(xiàng)目的單位系統(tǒng) ：點(diǎn)擊 Flow AnalysisFlow Analysis, UnitsUnits.36Step3: Analysis TypeStep3: Analysis Type37Analysis typeAnalysis typeInternalInt

14、ernal flow：固體封閉形成流動(dòng)空間 e.g., 管內(nèi)流, 容器內(nèi)部流, 制冷空調(diào)通風(fēng), etc.ExternalExternal flow：未封閉區(qū)域的流動(dòng). 這種情況下流動(dòng)包圍所有的固體模型： e.g., 繞飛機(jī)流動(dòng), 汽車, 建筑物, etc. 如果想分析內(nèi)部和外部的流動(dòng)，那么一般你需要定義ExternalExternal外部流動(dòng)外部流動(dòng)：e.g. 比如繞建筑的流動(dòng)38考慮腔體封閉考慮腔體封閉對(duì)于有一些模型內(nèi)部包含部分封閉空間，但是不想讓其參與計(jì)算的話，你可以采用兩種方式減少仿真的時(shí)間:Exclude internal spacesExclude internal spaces：允

15、許你做：允許你做ExternalExternal 分析的時(shí)候不考慮內(nèi)部封閉的空間分析的時(shí)候不考慮內(nèi)部封閉的空間.Exclude cavities without flow Exclude cavities without flow conditionsconditions：對(duì)于 InternalInternal和和 ExternalExternal的的分析，選擇這項(xiàng)的話,對(duì)于封閉區(qū)域上沒有 Boundary ConditionsBoundary Conditions、區(qū)域表面上也沒有、區(qū)域表面上也沒有Fans Fans 的話，該封閉空間就不會(huì)被考慮.39物理特性物理特性固體導(dǎo)熱固體導(dǎo)熱40輻射

16、輻射41與時(shí)間相關(guān)與時(shí)間相關(guān)重力重力42旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)43Step4A: Step4A: 默認(rèn)流體材料默認(rèn)流體材料44Step4B: Step4B: 默認(rèn)固體材料默認(rèn)固體材料45Step5: Step5: 默認(rèn)壁面條件默認(rèn)壁面條件46默認(rèn)壁面熱條件默認(rèn)壁面熱條件Adiabatic wall Adiabatic wall ：絕熱壁面：絕熱壁面Heat transfer rateHeat transfer rate：熱傳輸率：熱傳輸率Heat fluxHeat flux：熱流量：熱流量Wall temperatureWall temperature：壁面溫度：壁面溫度47Step6: Step6: 初始

17、與環(huán)境條件初始與環(huán)境條件4849對(duì)于 External分析分析在參數(shù)定義（Parameter DefinitionParameter Definition）可以手）可以手工設(shè)置初始（環(huán)境）條件，或者是采用其他項(xiàng)工設(shè)置初始（環(huán)境）條件，或者是采用其他項(xiàng)目的結(jié)果作為當(dāng)前項(xiàng)目的初始（環(huán)境）條件目的結(jié)果作為當(dāng)前項(xiàng)目的初始（環(huán)境）條件:選擇 User DefinedUser Defined：手動(dòng)設(shè)置：手動(dòng)設(shè)置 選擇 Transferred Transferred ：采用其他計(jì)算的結(jié)果：采用其他計(jì)算的結(jié)果50Step7: Step7: 結(jié)果與幾何結(jié)構(gòu)分辨率結(jié)果與幾何結(jié)構(gòu)分辨率51結(jié)果分辨率定義結(jié)果分辨率定

18、義: Level of initial meshLevel of initial mesh ：初始網(wǎng)格等級(jí)初始網(wǎng)格等級(jí) 在 Initial Mesh Settings Initial Mesh Settings 對(duì)話框中設(shè)置. 僅控制初始網(wǎng)格. Results resolution levelResults resolution level：結(jié)果分辨率等：結(jié)果分辨率等級(jí)級(jí) 在 Calculation Control OptionsCalculation Control Options對(duì)話框中設(shè)置控制計(jì)算時(shí)對(duì)計(jì)算網(wǎng)格的 refinement 和計(jì)算結(jié)束條件。 52使用滑條, 你可以選擇八個(gè)等級(jí)之

19、中的任何一個(gè)The first level ：能最快給出結(jié)果，但是精度不高. The eighth level：能給出最準(zhǔn)確的結(jié)果，但是需要比較長的時(shí)間計(jì)算收斂.幾何分辨率（Geometry ResolutionGeometry Resolution）選）選項(xiàng)：項(xiàng)： 也可以影響初始網(wǎng)格?？梢栽?Initial MeshInitial Mesh對(duì)話框中修改對(duì)話框中修改, 或者在 Local Initial Mesh Local Initial Mesh 對(duì)話框中修改局部幾何分辨率。 53NavigatorNavigator面版面版54教程教程 球閥設(shè)計(jì)球閥設(shè)計(jì)55Lecture 3 Lectur

20、e 3 邊界條件邊界條件& & 初始條件初始條件56條件條件EFD中任何問題都必須設(shè)置合理邊界條件（ boundary conditionsboundary conditions ）與初始條件（ initial conditionsinitial conditions ）才能進(jìn)行求解。對(duì)于穩(wěn)態(tài)問題，初始條件影響收斂速度，邊界條件完全決定流動(dòng)特征。對(duì)于瞬態(tài)問題I，流動(dòng)特征與時(shí)間相關(guān)，初始條件和邊界條件都影響計(jì)算結(jié)果。57創(chuàng)建邊界條件創(chuàng)建邊界條件在EFD特征工具條上點(diǎn)擊創(chuàng)建邊界條件按鈕Flow AnalysisFlow Analysis, InsertInsert, Boundar

21、y Boundary ConditionCondition.在 EFD分析樹下右鍵點(diǎn)擊Boundary Boundary ConditionsConditions圖標(biāo)圖標(biāo) 再選擇 Insert Boundary Insert Boundary ConditionCondition58EFD.Lab中你還可以直接右鍵點(diǎn)擊直接選取模型上的面，再選擇Insert Boundary Condition來來在選種的面上創(chuàng)建在選種的面上創(chuàng)建 邊界條件。在模型中可以直接看到已經(jīng)定義好的邊界條件: 59彩色箭頭指出方向和邊界類型. 在EFD分析樹中右擊某個(gè)邊界條件項(xiàng)，再選擇Show 或者Hide 來顯示或者是

22、關(guān)閉箭頭。邊界條件類型邊界條件類型Flow OpeningsFlow Openings：流動(dòng)開口：流動(dòng)開口進(jìn)口或者是出口速度; 質(zhì)量流量; 體積流量Pressure OpeningsPressure Openings：壓力出口：壓力出口靜壓; 總壓; 環(huán)境壓力WallsWalls：壁面：壁面實(shí)際面; 理想面60Flow Openings ( )Flow Openings ( )：流動(dòng)開：流動(dòng)開口口Inlet/outlet：進(jìn)口與出口Mass Flow ：質(zhì)量流量Volume Flow：體積流量 Velocity：速度61Flow ParametersFlow Parameters：流動(dòng)參數(shù)：流

23、動(dòng)參數(shù)Normal To FaceNormal To Face：流動(dòng)垂直于開口面Swirl Swirl ：允許指定關(guān)于某軸的旋轉(zhuǎn)流右手螺旋定律角速度和徑向速度3D Vector3D Vector：X, Y, Z 速度分量62Inlet ProfileInlet Profile：對(duì)于積分型進(jìn)口流動(dòng)條件 ，如：質(zhì)量流量和體積流量, 你可以指定進(jìn)口速度分布 (e.g. 拋物線型分布).63Pressure Openings ( )Pressure Openings ( )：壓力開口條件：壓力開口條件靜壓（靜壓（Static PressureStatic Pressure）, , 總壓（總壓（Tota

24、l Total Pressure Pressure ）或者是環(huán)境壓力）或者是環(huán)境壓力（Environment PressureEnvironment Pressure） 環(huán)境壓力（Environment PressureEnvironment Pressure）條件被）條件被EFDEFD解釋為入流總壓和出流靜壓。解釋為入流總壓和出流靜壓。溫度（溫度（TemperatureTemperature ）64Walls ( ):Walls ( ):壁面壁面Ideal wallIdeal wall：理想壁面：理想壁面理想壁面允許你選擇面作為絕熱無摩擦絕熱無摩擦壁面而不是默認(rèn)流體摩擦。Real wallR

25、eal wall：實(shí)際壁面：實(shí)際壁面可以指定粗糙度and/or 傳熱系數(shù) and/or 壁面溫度 65Walls ( ) :Walls ( ) :壁面壁面Wall TemperatureWall Temperature：壁面溫度：壁面溫度指定的壁面溫度作為熱源Heat Transfer CoefficientHeat Transfer Coefficient：換：換熱系數(shù)熱系數(shù)Q = (Ts - Tf) S.Wall RoughnessWall Roughness：壁面粗糙度：壁面粗糙度66其他參數(shù)其他參數(shù)HumidityHumidity：濕度：濕度. 如果項(xiàng)目中氣體的相對(duì)濕度也計(jì)算了的話 (

26、打開濕度選項(xiàng))Substance ConcentrationsSubstance Concentrations：物質(zhì)濃度：物質(zhì)濃度. 對(duì)于多種流體存在時(shí)，可以指定每個(gè)流體的相對(duì)質(zhì)量/體積濃度Turbulence ParametersTurbulence Parameters：湍流參數(shù)：湍流參數(shù)Boundary LayerBoundary Layer：邊界層：邊界層.Turbulent Turbulent or Laminar Laminar (默認(rèn)為TurbulentTurbulent).67初始條件初始條件如果你想快速求解Internal Internal 流動(dòng)問題, 那么簡單指定初始條件接

27、近求解的解 (而不是采用默認(rèn)的值)。 如果想求解 ExternalExternal問題問題, 你指定初始條件作為初始與環(huán)境條件。68環(huán)境條件是不受干擾的外部獨(dú)立流動(dòng)參數(shù).對(duì)于氣體:靜態(tài)壓力, 靜態(tài)溫度, 靜態(tài)密度 (其中任何兩項(xiàng))速度 (或者馬赫數(shù))對(duì)于液體:靜態(tài)壓力, 溫度和速度對(duì)于固體:溫度69創(chuàng)建初始條件創(chuàng)建初始條件在EFD特征工具條上點(diǎn)擊 創(chuàng)建初始條件Flow AnalysisFlow Analysis, InsertInsert, Initial Initial ConditionCondition.在 EFD分析樹中右擊Initial ConditionsInitial Condi

28、tions圖標(biāo)圖標(biāo)，選擇 Insert Initial ConditionInsert Initial Condition70局部初始條件局部初始條件你可以對(duì)一個(gè)項(xiàng)目的internal流動(dòng)區(qū)域內(nèi)單獨(dú)定義一個(gè)局部初始條件使之與默認(rèn)不同。封閉流動(dòng)區(qū)域在該區(qū)域封閉面上選擇一個(gè)面disabled 部件備注：如果一個(gè)流體部件與固體區(qū)域重疊, EFD將認(rèn)為重疊區(qū)域?yàn)楣腆w71 What is Dependency? What is Dependency?容許你以適當(dāng)?shù)姆绞街付〝?shù)據(jù)：常數(shù), 與 x x, y y, z z, r r, phi phi ( ), theta theta ( ) 坐標(biāo)與時(shí)間 t t

29、(僅對(duì) 瞬瞬態(tài)分析有效態(tài)分析有效) 相關(guān)的表格與公式. 72Dependency ( )Dependency ( )ConstantConstant: 該值為常數(shù)，默認(rèn)輸入為常數(shù).TableTable：允許你用表來定義與坐標(biāo)或者是時(shí)間相關(guān)的參數(shù).從 Excel, txt導(dǎo)入Ctrl+C 和 Ctrl+VPreview：預(yù)覽73Table中的參數(shù)值必須升續(xù)排列中的參數(shù)值必須升續(xù)排列Formula definitionFormula definition：公式定義 與 x x, y y, z z, r r, phiphi, thetatheta坐標(biāo)和時(shí)間t (僅對(duì) 瞬態(tài)分析)相關(guān). loglog,

30、 sinsin, expexp, coscos和 tantan函數(shù)里的參數(shù)必須用括號(hào)包進(jìn)去。 “ ” 符號(hào)是指冪. 如:指定 sinsin2 2x x ： sin(x)2sin(x)2. 指定 sin xsin x2 2 ： sin(x2)sin(x2).74TutorialTutorial耦合換熱耦合換熱75Lecture 4 Lecture 4 Goals and conditionsGoals and conditions76What are Goals?What are Goals?EFD包含停止計(jì)算的內(nèi)嵌準(zhǔn)則, 但是采用自己的準(zhǔn)則是更好的： GoalsGoals（目標(biāo)）（目標(biāo)）. 在

31、項(xiàng)目中，你指定GoalsGoals作為感興趣的物理參數(shù), 所以GoalsGoals的收斂，從工程的角度上講可以認(rèn)為是達(dá)到了穩(wěn)定的解.77How does it work?How does it work?當(dāng)EFD分析goal的收斂性時(shí)，它會(huì)將goal的差量與收斂準(zhǔn)則差量進(jìn)行比較：差量 指的是在分析interval中 goal 的最大最小值之差； 當(dāng)goal的差量 = goal收斂準(zhǔn)則差量時(shí)，計(jì)算認(rèn)為已經(jīng)達(dá)到收斂。78創(chuàng)建創(chuàng)建 GoalsGoalsPoint Goal Point Goal 在某點(diǎn)上計(jì)算物理參數(shù)在某點(diǎn)上計(jì)算物理參數(shù)Global Goal Global Goal 在整個(gè)計(jì)算域內(nèi).S

32、urface Goal Surface Goal 在模型某個(gè)面上.Volume Goal Volume Goal - 在計(jì)算域內(nèi)某個(gè)體上流體或者固體.79 Equation Goal 一個(gè)方程 (基本數(shù)學(xué)方程). 以已經(jīng)定義好的goals或者輸入數(shù)據(jù)特征 (整體的初始或者環(huán)境條件, 邊界條件, 風(fēng)扇, 熱源, 局部初始條件, 等)作為變量。最小 (Min)(Min), 平均 (Av)(Av)最大 (Max) (Max) 質(zhì)量平均 (Bulk av.)(Bulk av.)80Av = Bulk av. =EFD分析樹中黃色-紅色圖標(biāo) 表明該goals 對(duì)收斂性沒有任何影響。同樣這些 goals

33、在Goal Plot Goal Plot 和Goal Table Goal Table 監(jiān)視對(duì)話框中也沒有進(jìn)度條。名字PG GG SGVGEquation Goal 81+ Heat SourcesHeat Sources：熱源：熱源Surface Surface Source Source ：面：面熱源熱源Heat Transfer RateHeat Transfer Rate, Heat FluxHeat Flux（若不考慮固（若不考慮固體內(nèi)熱傳導(dǎo)體內(nèi)熱傳導(dǎo)）Heat Generation Rate, Surface Heat Heat Generation Rate, Surface H

34、eat Generation Rate Generation Rate （若考慮固體內(nèi)熱傳導(dǎo)（若考慮固體內(nèi)熱傳導(dǎo)）Volume Source Volume Source ：體熱源：體熱源TemperatureTemperatureHeat Generation RateHeat Generation RateVolumetric Heat Generation RateVolumetric Heat Generation Rate82正值代表生成熱，負(fù)值代表吸收熱對(duì)Volume SourceVolume Source 若該部件處理為 solidsolid, 那heat conduction h

35、eat conduction in solids in solids 就會(huì)被考慮. 若該部件處理為 fluidfluid, 那你必須在Component Control Component Control 對(duì)話框中對(duì)話框中disable 該部件.83FanFan：風(fēng)扇：風(fēng)扇風(fēng)扇 是一種理想設(shè)備，它提供是一種理想設(shè)備，它提供體體積或者質(zhì)量流量積或者質(zhì)量流量 (可以帶旋轉(zhuǎn)).風(fēng)扇性能曲線可以在 Engineering Engineering DatabaseDatabase找到.84當(dāng)選擇風(fēng)扇時(shí)，強(qiáng)烈建議您和供應(yīng)商聯(lián)系，獲取風(fēng)扇的性能曲線。風(fēng)扇性能曲線85External Fan:External

36、 Fan:外部風(fēng)扇外部風(fēng)扇Inlet Fan Inlet Fan ：送風(fēng)：送風(fēng)Outlet FanOutlet Fan：抽風(fēng)：抽風(fēng) 對(duì)于InletInlet和和OutletOutlet風(fēng)扇，風(fēng)扇，你指定環(huán)境壓力。內(nèi)部靜壓由計(jì)算時(shí)獲取，它在風(fēng)扇面上處理為平均壓力。Internal Fan Internal Fan ：內(nèi)部風(fēng)扇：內(nèi)部風(fēng)扇含有出口面 (流體到風(fēng)扇) 和進(jìn)口面 (風(fēng)扇到流體)。靜壓決定風(fēng)扇流量，它在流動(dòng)計(jì)算時(shí)獲得，風(fēng)扇面上平均處理。86你可以指定風(fēng)扇關(guān)于某參考軸旋轉(zhuǎn)一角速度. 你可以指定流體溫度和組分濃度. 當(dāng)然,你可以重新輸入湍流參數(shù) (湍流強(qiáng)度和長度或者湍流能量和耗散率).87 E

37、ngineering Database Engineering Database：工程數(shù)據(jù)庫：工程數(shù)據(jù)庫Flow AnalysisFlow Analysis, ToolsTools, Engineering Engineering DatabaseDatabase里面具有許多豐富的物理數(shù)據(jù)：gasgas, liquidliquid, non-Newtonian liquid, non-Newtonian liquid, compressible liquidcompressible liquid, steam steam and solidsolid. 對(duì)于風(fēng)扇曲線定義來說定義系列靜壓與對(duì)于風(fēng)

38、扇曲線定義來說定義系列靜壓與流量點(diǎn)。流量點(diǎn)。多孔介質(zhì)模型88不同固體材料間可以有接觸熱阻對(duì)于散熱器簡化模型需要熱阻與壓降曲線TEC定制可視化參數(shù)輻射面屬性單位 EFD.Pro defined data are stored in the ChemBase.mdb ChemBase.mdb fileuser-defined dataare stored in the ChemBaseUser.mdb ChemBaseUser.mdb file89Tutorial Tutorial 多孔介質(zhì)多孔介質(zhì)9091Lecture 5 Lecture 5 Working with projectsWorki

39、ng with projectsFlomerics中國代表處中國代表處 李中云李中云92ContentProject：項(xiàng)目Default template：默認(rèn)模板Parameter editor：參數(shù)編輯Component control：組件控制93New ProjectNew Project：創(chuàng)建新項(xiàng)目：創(chuàng)建新項(xiàng)目EFD使用配置作為項(xiàng)目的幾何基礎(chǔ)，你可以通過下面幾種方式創(chuàng)建EFD項(xiàng)目:Create new:創(chuàng)建新的項(xiàng)目和配置. 采用這種方法，你可以基于現(xiàn)有的某個(gè)配置定義一個(gè)新的EFD項(xiàng)目.Use current configuration:采用當(dāng)前的配置. 采用這種方法將一個(gè)新的EFD項(xiàng)

40、目賦予到當(dāng)前的配置，項(xiàng)目名和當(dāng)前配置名一致。Flow AnalysisFlow Analysis - ProjectProject - NewNew.94Clone ProjectClone Project：項(xiàng)目克隆：項(xiàng)目克隆允許你創(chuàng)建一個(gè)當(dāng)前項(xiàng)目的完全拷貝。 采用一已經(jīng)存在的配置或者是拷貝到一個(gè)新的配置Flow Analysis - Project - Clone Project.95項(xiàng)目的設(shè)置，比如General SettingsGeneral Settings, ConditionsConditions, GoalsGoals, UnitsUnits和結(jié)果都拷貝到新的項(xiàng)目。如果結(jié)果已經(jīng)存

41、在，那么你也可以拷貝它。在這種情況下當(dāng)前項(xiàng)目和被拷貝到的項(xiàng)目是完全一樣的。有的時(shí)候這是非常有用的，比如你需要比較一些細(xì)有的時(shí)候這是非常有用的，比如你需要比較一些細(xì)節(jié)的變化對(duì)結(jié)果的影響：幾何小特征、邊界不同、節(jié)的變化對(duì)結(jié)果的影響：幾何小特征、邊界不同、流體屬性不同等。流體屬性不同等。96Copy Features among ProjectsCopy Features among Projects：在項(xiàng)目中拷貝特征在項(xiàng)目中拷貝特征允許你將項(xiàng)目的輸入數(shù)據(jù)和結(jié)果特征從當(dāng)前項(xiàng)目拷貝到同一模型的其他項(xiàng)目Flow Analysis - Tools - Copy Features97Rebuild Proj

42、ectRebuild Project：重建項(xiàng)目：重建項(xiàng)目如果你修改了模型，那么點(diǎn)擊Flow Flow AnalysisAnalysis, ProjectProject, Rebuild Rebuild 來更新項(xiàng)目設(shè)置。在你修正了EFD中任何 Rebuild ErrorRebuild Error之后，之后，也必須重建項(xiàng)目。也必須重建項(xiàng)目。98TemplateTemplate：模板：模板模板包含了所有的通用項(xiàng)目設(shè)置，這樣可以用來作為新項(xiàng)目的基礎(chǔ)。這些設(shè)置，包括問題類型、 物理特征、流體、固體、初始和環(huán)境流動(dòng)參數(shù)、壁面條件、幾何和結(jié)果分辨率以及單位設(shè)置，可以在 General Settings, C

43、alculation Control Options, Initial Mesh and Units指定. Flow Analysis - Project - Create Template.99下列不能在模板中存儲(chǔ):子流域, 旋轉(zhuǎn)區(qū)域, 邊界條件, 多孔介質(zhì), 風(fēng)扇, 局部初始條件, 固體材料, 熱源, 輻射面, 接觸熱阻, 散熱器簡化模型, TEC, 面Goals, 體 Goals, 方程 Goals和結(jié)果 100EFD EFD 默認(rèn)模板默認(rèn)模板分析類型：分析類型： Internal默認(rèn)物理特征：默認(rèn)物理特征：固體導(dǎo)熱： OFF (沒有定義固體)僅固體導(dǎo)熱： OFF輻射： OFF時(shí)間相關(guān)：

44、 OFF重力： OFF旋轉(zhuǎn)： OFF默認(rèn)流體默認(rèn)流體默認(rèn)流體：Liquid默認(rèn)Liquid ： Water高馬赫數(shù)流動(dòng)： OFF流動(dòng)類型： Laminar and Turbulent101默認(rèn)壁面熱邊界：默認(rèn)壁面熱邊界： Adiabatic wall粗糙度：粗糙度： 0 micrometers熱動(dòng)力學(xué)參數(shù)熱動(dòng)力學(xué)參數(shù)壓力：101325 Pa溫度 293.2 K速度：速度： 0 m/s湍流參數(shù)湍流參數(shù)湍流強(qiáng)度 2%湍流長度 初始網(wǎng)格等級(jí)：初始網(wǎng)格等級(jí)： Level 3幾何分辨率：幾何分辨率： Advanced narrow channel refinement Advanced narrow c

45、hannel refinement OFF102 Parameter Editor Parameter Editor: :參數(shù)編輯參數(shù)編輯器器Flow AnalysisFlow Analysis - Tools -Tools - Parameter Parameter EditorEditor允許你在一個(gè)對(duì)話框內(nèi)對(duì)不同項(xiàng)目內(nèi)的輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行邊界 (邊界條件，初始條件，風(fēng)扇等）。如果所選擇的參數(shù)一樣的話，你可以同時(shí)編輯許多參數(shù)值。103104 Component Control Component Control：部件：部件控制控制Flow Analysis -Flow Analysis - Co

46、mponent ControlComponent Control用來控制部件的狀態(tài)。部件 (parts 或者裝配件中的子裝配件 ，還有多體parts中的體) 可以編輯為disableddisabled 或者enabledenabled。該種設(shè)置對(duì)你的模型和配置都不會(huì)產(chǎn)生影響。EFD處理disabled組件為流體。105對(duì)于對(duì)于disabledisable組件可以用來組件可以用來: :指定為旋轉(zhuǎn)區(qū)域.指定局部初始條件或者體熱源、或者流體中的體GoalGoal。指定為多孔介質(zhì)模型。指定為局部初始網(wǎng)格.排除該組件于EFD分析（如果suppressing該組件會(huì)導(dǎo)致無效的幾何體的話）注意：如果需要將某

47、個(gè)部件排除于EFD分析，最好的方式是suppressing該組件。106TutorialTutorialHydraulic LossHydraulic Loss107Lecture 6 Lecture 6 計(jì)算域與求解計(jì)算域與求解108內(nèi)容計(jì)算域子流域求解監(jiān)測(cè)計(jì)算109Computational DomainComputational Domain：求解域：求解域尺寸尺寸邊界條件邊界條件顏色設(shè)置顏色設(shè)置Flow Analysis Flow Analysis - Computational DomainComputational Domain求解域是求解域是3D立方體或者是立方體或者是2D四邊形

48、。四邊形。110Symmetry PlanesSymmetry Planes：對(duì)稱面：對(duì)稱面在在Boundary Condition 頁選擇對(duì)應(yīng)邊界頁選擇對(duì)應(yīng)邊界(At X min, or At X max, 等等.)的對(duì)稱面條件的對(duì)稱面條件Symmetry111Periodic Boundary ConditionsPeriodic Boundary Conditions：周期性邊界條件：周期性邊界條件ROW OF COOLING PLANE AIRFOILS在在Boundary Condition 頁選擇對(duì)應(yīng)邊界頁選擇對(duì)應(yīng)邊界(At X min, or At X max, 等等.)的周期性

49、條件的周期性條件Periodicity1122D Plane Flow2D Plane Flow: : 二維平面流二維平面流如果需要求解二維平面流動(dòng)問題（ YZ-, or XY-, or XZ-面）, 那么在Boundary Boundary Condition Condition 頁選擇相應(yīng)的流動(dòng)平面。113Fluid SubdomainFluid Subdomain：子流域：子流域用來一個(gè)封閉流動(dòng)區(qū)域作為與Wizard Wizard or General SettingsGeneral Settings中定義的流體類型不一樣的流動(dòng)區(qū)域. 不同流體類型的流動(dòng)區(qū)域必須由固體區(qū)域所分離。Flow

50、 Analysis - Insert - Fluid Flow Analysis - Insert - Fluid SubdomainSubdomain對(duì)流體子流域指定流體類型對(duì)流體子流域指定流體類型對(duì)流體子流域指定初始條件對(duì)流體子流域指定初始條件114115116SolvingSolving：求解：求解Flow AnalysisFlow Analysis - SolveSolve - RunRun117Create meshCreate mesh如果你想在計(jì)算之前查看一下網(wǎng)格，那么只在Create mesh Create mesh 復(fù)選框前打勾，網(wǎng)格生成之后載入.cpt .cpt 文件。So

51、lverSolverNew calculation New calculation Continue calculationContinue calculation如果你希望采用之前計(jì)算的結(jié)果作為當(dāng)前計(jì)算的初始條件，那么如果你希望采用之前計(jì)算的結(jié)果作為當(dāng)前計(jì)算的初始條件，那么請(qǐng)選擇請(qǐng)選擇New calculation, Create mesh, 和和 Take previous results 復(fù)選框復(fù)選框.118Batch RunBatch Run：批量計(jì)算：批量計(jì)算允許你按照預(yù)先定義的順序進(jìn)行一系列的求解。你可以包括任何當(dāng)前的打開項(xiàng)目.Current SessionCurrent Sess

52、ion：求解器將與CAD軟件共享可用內(nèi)存。如果你選擇了當(dāng)前計(jì)算機(jī)名的話， 求解器將會(huì)對(duì)其運(yùn)行為獨(dú)立的進(jìn)程。當(dāng)你從局域網(wǎng)中選擇計(jì)算機(jī)名的話， 求解器將在選擇的計(jì)算機(jī)上運(yùn)行。119指定計(jì)算機(jī)作為網(wǎng)絡(luò)求解指定計(jì)算機(jī)作為網(wǎng)絡(luò)求解網(wǎng)絡(luò)上計(jì)算機(jī)必須已經(jīng)安裝了EFD: Individual, Client, Server + Client, 或者Solver Only。 需要進(jìn)行calculations 的數(shù)量 (在當(dāng)前計(jì)算機(jī)或者是在網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)上) 不能超過license文件上指定的 solver Instances Instances 數(shù)目。120監(jiān)視求解監(jiān)視求解可以掛起 （suspendsuspend）

53、或者停止當(dāng)前計(jì)算）或者停止當(dāng)前計(jì)算 ；手工初始已有計(jì)算網(wǎng)格的refinementrefinement ； 修改Calculation Control OptionsCalculation Control Options在計(jì)算過程中修改顯示當(dāng)前結(jié)果121Calculation, Stop Calculation, Stop ：停止計(jì)算Calculation, Suspend Calculation, Suspend ：掛起或者恢復(fù)計(jì)算File, Save and Close File, Save and Close ：停止計(jì)算，保存當(dāng)前結(jié)果和關(guān)閉監(jiān)視器。File, Save Current Re

54、sultsFile, Save Current Results：當(dāng)計(jì)算完成的時(shí)候，結(jié)果自動(dòng)保存。122在計(jì)算過程中你可以獲得計(jì)算過程中的許多信息。點(diǎn)擊Insert Insert 選擇下列一項(xiàng):LogLog. 顯示當(dāng)前計(jì)算的歷史記錄.InformationInformation. 顯示網(wǎng)格統(tǒng)計(jì)和信息.123Goal TableGoal Table. 顯示所有指定goals的 列表, 當(dāng)前值, 收斂過程, goals的interval離散度 (Delta) 和 goal的收斂準(zhǔn)則。124PreviewPreview. 在指定面上預(yù)覽當(dāng)前結(jié)果125Goal PlotGoal Plot. 顯示 goa

55、l 的收斂圖, 當(dāng)前參數(shù)值，goal收斂過程, goal的interval離散度 (Delta) 和 goal的收斂準(zhǔn)則。126Min/Max Table. Min/Max Table. 整個(gè)計(jì)算迭代過程中的最大最小值Refinement TableRefinement Table. 顯示關(guān)于運(yùn)行求解自適應(yīng)refinements 的信息。SummarySummary. 顯示項(xiàng)目通用設(shè)置和用戶指定的輸入數(shù)據(jù)。ReportReport. 創(chuàng)建一個(gè)Word文檔，文檔包括項(xiàng)目通用設(shè)置和用戶指定的輸入數(shù)據(jù) (基于 ID_INPUT_DATA模板)。127TutorialTutorialCylinder

56、Drag CoefficientCylinder Drag Coefficient128Lecture 7 Lecture 7 獲取結(jié)果獲取結(jié)果129內(nèi)容內(nèi)容Load results：載入結(jié)果Cut / 3D profile / surface / isosurface plotFlow trajectories：流動(dòng)軌跡Particle study：粒子研究XY plot：XY繪圖Point / surface / volume parameters：點(diǎn)/曲面/體參數(shù)提取Goal：目標(biāo)Report：報(bào)告Animation：動(dòng)畫130獲取結(jié)果獲取結(jié)果: :1.點(diǎn)擊 Flow AnalysisF

57、low Analysis, ResultsResults, Load/Unload ResultsLoad/Unload Results.一個(gè).fld .fld 文件，包含計(jì)算結(jié)果 一個(gè).cpt.cpt文件，包含初始計(jì)算網(wǎng)格2.右擊 MeshMesh圖標(biāo)，選擇3D View 3D View 查看計(jì)算網(wǎng)格；如果需要將所選擇的網(wǎng)格單元上求解出的物理參數(shù)值輸出為 Excel或ASCII文件，那么選擇Output to ExcelOutput to Excel或者或者 Output to ASCII Output to ASCII 。1313. 在 View Settings View Setting

58、s 對(duì)話框，可以定義通常的顯示設(shè)置和需要顯示的物理參數(shù)。w點(diǎn)擊Flow AnalysisFlow Analysis, ResultsResults, View View SettingsSettings.w在 EFD.Lab分析樹中, 右擊ResultsResults圖標(biāo)，圖標(biāo)，選擇選擇 View SettingsView Settings.wEFD.Lab中可以右擊圖形區(qū)域選擇View View SettingsSettings.4. 有許多方法查看計(jì)算結(jié)果:132結(jié)果Cut PlotCut Plot/ /3D-Profile Plot3D-Profile Plot/ /Surface Su

59、rface PlotsPlots/ /IsosurfacesIsosurfacesFlow TrajectoriesFlow TrajectoriesParticle StudyParticle StudyXY PlotXY PlotPoint ParametersPoint ParametersSurface ParametersSurface ParametersVolume ParametersVolume ParametersGoal PlotGoal PlotReportReportAnimationAnimation133載入結(jié)果載入結(jié)果Flow Analysis -Results

60、-Load/Unload Load/Unload ResultsResults.點(diǎn)擊 EFDEFD結(jié)果工具條上Load/UnloadLoad/Unload圖標(biāo) 在分析樹上右擊ResultsResults圖標(biāo)134結(jié)果文件 .fld .fld 文件包含計(jì)算結(jié)果.cpt .cpt 文件只包含初始計(jì)算網(wǎng)格r_000000.fldr_000000.fld文件包含文件包含0 0步迭代結(jié)果步迭代結(jié)果, 如初始計(jì)算網(wǎng)格和參數(shù)分布.查看所選文件Property/ValueProperty/Value 列表中的信息.135Cut PlotCut Plot：切面圖：切面圖切面圖顯示一個(gè)截面上的參數(shù)分布情況. 參數(shù)以云圖或者是等值