旋转机械前后处理-.

旋转机械前后处理TurboPreandPost8问题描述下面的简单教程将演示如何在CFX前后处理中使用旋转机械模式。此教程模拟了一个轴流式鼓风机。模型包括一个包含风机叶片的旋转域和叶片上下游两个静止域。整个轴流鼓风机具有十张叶片。由于模拟具有旋转周期性，我们将只模拟一个叶片通道状况。冻结转子交界面被用于连接旋转域和固定域。启动CFX-Pre，选择NewSimulation新模拟窗口将被打开模拟类型选择Turbomachinery，点击OK选择File>SaveSimulation，存储为turbo_demo.cfx旋转机械前处理设置机械类型为Fan选择RotationAxis为Z注意浏览器会显示旋转轴点击Next>基本设置旋转机械模式将使用一种安装向导模式来引领您设置CFX-Pre。第一步是基本设置面板：部件定义右键点击ComponentDefinition中的白色区域，选择NewComponent…设置Type为Stationary，命名为S1选择网格文件（MeshFile）为fan.gtm展开AvailableVolumes框，设置Volumes为INBlockMain网格文件包含三个部件，但S1只包含其中一个部件其它设置采用默认部件定义面板用于导入网格，选择每一部件的转速和设置顶部间隙（如果存在）。先定义第一个固定部件：部件定义右键点击ComponentDefinition中的白色区域，选择NewComponent…设置类型为Rotating，命名为R1设置转速值为–3000[revmin^-1]旋转方向显示在浏览器中不要选择网格文件。在前面的步骤中已导入了网格，在AvailableVolumes中选择Passage展开WallConfiguration框，设置机匣和轮毂顶部间隙为No此步将设置风机的旋转轮毂边界条件和机匣边界条件现在定义旋转部件：部件定义创建一新固定部件命名为S2在AvailableVolumes下，选择OUTBlockMain展开PassagesandAlignmentframePassagesin360和PassagesToModel数会自动分配您可以点击Edit按钮改变自动分配值或者使用ThetaOffset，对于此次模拟不需要这样展开RegionInformation框定义第二个固定部件：部件定义CFX前处理中的RegionInformation用以识别所关心的网格区域。CFX前处理将试着自动辨识这些区域，但是某些情况下也许需要手动输入，这取决于在网格文件中是如何为这些区域命名。CFX-Pre将使用这些区域自动创建边界条件和域交界面，所以此时检查RegionInformation将节省后面的时间。此模拟不需要做任何改变。点击Next>以继续物理定义默认的Fluid,SimulationType和ModelData对于此次模拟合适选择BoundaryTemplate为P-TotalInletMassFlowOutletBoundaryTemplate对于大多数普通旋转机械边界组合提供了快速设置设置P-Total为0[atm]设置MassFlow为PerComponent，然后输入MassFlowRate为0.04[kgs^-1]所有物理设置，包括流体类型，模拟类型，入口和出口边界条件，交界面类型和求解器参数都在此面板设置。物理定义改变InterfaceDefaultType为FrozenRotor展开SolverParameters框设置ConvergenceControl为PhysicalTimescale，其值为1/3000[rev/min]（选择达式按钮可输入此值）如此设置了时间尺度为1/ω，这里ω是风机旋转速度。通常设置时间尺度为此特征时间尺度的某一倍速点击Next>以继续定义交界面选择每个交界面观察确认交界面已被正确创建存在两个冻结转子交界面，三个周期交界面和一个叶稍附近的交界面用以连接不同的网格区域交界面已被正确创建点击Next>以继续在部件定义面板的RegionInformation区域已经自动创建了交界面。定义边界选择每一个边界条件观察确认设置正确选择Next>以继续在部件定义面板的RegionInformation区域和物理定义面板信息中也已经自动创建了边界条件最后操作设置Operation为StartSolver点击FinishFinalOperations面板允许您进入普通模式，启动求解管理器并退出。如果您希望使用CFX-Pre的其它功能（边界剖面，CEL等），进入普通模式非常有益，但是仍然需要在旋转机械模式下完成大部分模拟设置。普通模式如果您已经进入普通模式，使用通常的做法您将观察到所有的域，边界条件和域交界面求解器和后处理求解管理器中点击StartRun一旦求解运行完毕，在后处理中观察结果旋转机械后处理在CFX-Post中，将演示以下特点： 自动初始化旋转机械部件调整旋转区域使用三维浏览器显示轮毂和叶片使用BladetoBlade浏览器创建矢量图和云图使用子午面浏览器创建矢量图和云图使用旋转机械图表和宏指令使用表格浏览器创建表格并观察后处理图形界面点击Turbo键点击InitialiseAllComponents对于每一个旋转机械部件，CFX-Pre将探测哪些区域对应于轮毂，机匣，叶片，入口，出口和周期性区域。CFX-Post将使用这些信息绘图并制表。您可以手动指定这些区域，或者通过编辑Turbo目录中的每一个对象来检查自动指定的区域（部件1（S1）,部件2（R1）和部件3（S2））钩选ThreeViews您可以钩选SingleView和ThreeViews中的任意一个。三个浏览器将是三维浏览器，BladetoBlade浏览器和子午面浏览器三维浏览在Turbo目录树中编辑对象3DView右图显示了Detailsof3DView在PartstoDraw下，选择Hub和Blade在Instancing下，设置Domain为R1，设置#ofCopies为3，点击Apply接着设置Domain为S1，设置#ofCopies为3，点击Apply最后设置Domain为S2，设置#ofCopies为3，点击Apply三维浏览器将显示每一部件的轮毂和机匣的三分复制Blade-to-Blade浏览创建矢量图：在Turbo目录树中编辑对象Blade-to-Blade改变PlotType为Vector设置Sampling为EquallySpaced，并设置#ofPoints为400点击ApplyAVectorPlotisshownintheBlade-to-BladeView改变Sampling设置，选择Vertex，并点击Apply速度矢量图将显示Blade-to-Blade浏览在DetailsofBlade-to-BladePlot，改变Plot类型为Contour，并选择Variable为TotalPressureinStnFrame，然后点击Apply用同样的方法创建速度流线图。改变点数为100在Turbo目录树中双击3DView激活ShowBlade-to-Bladeplot，并点击Apply以在三维浏览器中显示blade-to-blade流线子午面浏览在Turbo目录树中编辑对象Meridional使用LocalRange生成一压力云图云图将显示在子午面浏览器中现在激活ShowSampleMesh（在DetailsofMeridionalPlot底部附近）网格显示在云图中这阐明了用于创建子午面图形数据的分辨率旋转机械后处理制图和宏指令在Turbo目录树中TurboCharts下双击对象InlettoOutlet增加Samples/Comp.数到20检查一些其它图可使用制图和宏指令：制表在浏览器窗口的底部选择TableViewer键在TableViewer浏览器的工具栏选择NewTable按钮，采用默认名称在单元A1中敲入：MassAveragedInletTotalPressure在单元B1中敲入方程：=massFlowAve(TotalPressure)@S1Inlet另外一种选择，您可以使用TableViewer工具栏来插入：Function>CFX-Post>massFlowAve，然后再插入：Variable>TotalPressure等来创建表达式表格浏览器允许您制表并以.html，.csv，或者.txt格式输出。您还可以保存此结果状态，以备后用。接着您将制作一张表格并以.html格式输出。制表在单元A2中敲入：MassAveragedOutletTotalPressure在单元B2中敲入方程：=massFlowAve(TotalPressure)@S2Outlet在单元A3中敲入：Omega在单元B3中选择插入：Expression>omega，或者敲入：=omega制表在单元A4中敲入：Filename在单元B4中选择插入：Annotation>FileName>Name在TableViewer工具栏中点击SaveTable按钮命名为axial_table.html在网络浏览器中打开此文件旋转机械结果报告CFXPost会基于模版自动创建结果报告。可以在若干旋转机械指定模版中进行选择。由于旋转机械结果报告只用于单域的情况，我们将关闭此案例，并重新打开，只加载旋转域。主菜单中选择File>Close接着选择File>LoadResults...加载结果文件turbo_demo_001.res在弹出的DomainstoLoad中选择R1（包含叶片的旋转域），并点击OK如果域选择器没有出现，在Edit>Options>CFX-Post>Files中激活Showdomainselectorbeforeload，然后重新加载结果文件如果提示加载ReportTemplate，点击No旋转机械结果报告主菜单中选择File>Report>ReportTemplates…选择FanReport，并点击Load一旦报告生成，点击ReportViewer键浏览报告，观察报告都包含了什么内容现在生成一风机报告：旋转机械结果报告主菜单中点击Comment按钮命名为UserPlots在CommentViewer中按照下图所示敲入：您可以在报告中添加您自己的图形，表格，图形和注释。接着您将在报告末尾添加一图形，用以显示叶片通道50%翼展上的矢量图。旋转机械结果报告切换到ReportViewer，并刷新报告Refresh按钮在ReportViewer工具栏中新的注解将出现在报告末尾旋转机械结果报告切换到Turbo键在Turbo目录树中双击Blade-to-Blade设置Span为0.5设置PlotType为Vector，并设置Variable为Velocity点击Apply在50%翼展上创建速度矢量图：旋转机械结果报告主工具栏栏中点击图形按钮命名为VectorMidspan，并点击OK滚动目录树页面到底部图形将出现在报告底部切换到ReportViewer键，刷新报告，观察变化接着把此图加到报告中：旋转机械结果报告在ReportViewer工具栏中点击Publish按钮点击OK，写出HTML文件如果需要文件和图形可以重新分布报告完成后，以.html格式输出CFX-Post自己选择创建想要观察的各种图形，表格，注释和曲线当输出报告时试着激活GenerateCFX-ViewerFiles…报告中的图象可被旋转，缩放和全景显示。CFXViewer必须安装在机器上以观察报告；从用户端口可免费安装此浏览器，不需要license文件（这样用户可以在三维浏览器中观察图形）时间允许，您应该试着自己进行以下操作：