3.1單元模擬的步驟

3．1．1前處理前處理包括確定計算域、生成網格、設定初始條件和邊界條件、選擇求解模型以及設定求解參數。

（1）確定計算域確定計算域即給出所模擬問題的幾何結構。各種商業軟件都有自己的創立幾何的功能模塊，也可以通過專業的CAD作圖軟件對幾何形狀建模然后導入。（2）

生成網格網格生成的目標是離散流動區域，流體力學基本方程組就在這些離散化后的網格單元上求解，網格生成的質量直接關系到計算精度與計算穩定性。3.1單元模擬的步驟網格分為結構型和非結構型兩大類。對于較復雜的求解域，構造結構型網格時要根據其拓撲性質分成若干子域，各子域間采用分區對接或分區重疊技術來連接。非結構網格不受求解域的拓破結構與邊界形狀限制,構造起來方便得多，而且便于生成自適應網格，能根據流場特征自動調整網格密度，對提高局部區域計算精度十分有利。然而，非結構網格所需內存量和計算工作量都比結構型網格大很多，有些流場解法和模型不適用于非結構網格，如目前常用的一些代數湍流模型和壁面函數等就有這樣的問題，此外多層網格技術用于非結構網格也有較多困難，因此，結構型網格和非結構型網格兩者結合的復合型網格是網格生成技術的發展方向。3.1單元模擬的步驟

（3）設定初始條件和邊界條件根據所處理問題的不同，單元模擬在求解計算前還要給定不同類型的初始條件和邊界條件。邊界條件包括進出口邊界條件、壁面邊界條件、內部單元區域邊界條件和內部表面邊界條件。初始條件和各種邊界條件包含的具體內容隨商業CFD軟件的不同而各不相同。（4）

模型前面也已經提到，CFD中涉及的模型包括各種流動模型、傳熱模型、多相流模型、燃燒模型、化學反應流模型以及自由面流模型等模型。單元過程中的流動有很多不同的特征，對每一種流動特征CFD又有一種到多種模型可以選擇。流動特征按不同著眼點有不同的描述方法。

3.1單元模擬的步驟

a.介質性質不同：根據流體剪切力與速度梯度是否線性關系分為牛頓流體與非牛頓流體；根據介質密度是否為常數分為不可壓流體，弱可壓流體，完全可壓流體。b.流動形態不同：根據流動中是否有速度脈動分為層流與湍流；根據空間各點上流體質點的速度及其他表示流動的參數是否隨時間變化分為定常流動和非定常流動。c.其他特征：除上述特征外，還有其他一些特征，如根據流場的幾何特征有多孔介質中的流動，根據是否考慮浮力有浮力驅動流動等等。CFD中涉及的傳熱模型包括溫差或密度差驅動的自然對流傳熱模型、流固體耦合傳熱模型、灰體或非灰體系統輻射模型。

3.1單元模擬的步驟

（5）

設定求解參數求解參數的設定是為了控制求解的收斂速度和精度。求解參數包括差分格式的選擇，時間步長的設定等。3．1．2求解計算求解計算即調用求解器進行計算及根據計算進程調整求解參數。3．1．3后處理后處理就是對計算結果的可視化以及對模擬結果的定性和定量化分析。CFD商業軟件的流動顯示模塊都具有三維顯示功能來展現各種流動特性，有的還能以動畫功能演示非定常過程。

3.2CFD商業軟件

3.2.1CFX3.2.1.1CFX簡介CFX是英國AEATechnology公司開發的一種實用流體工程分析軟件，始于1986年開始作為商業軟件向全球發售，時為CFX4，用于模擬流體流動、傳熱、多相流、化學反應及燃燒等問題。1996年，CFX發展到CFX5，并于1997年全面收購了旋轉機械領域著名的加拿大ASC公司，推出了專業的旋轉機械設計與分析模塊－CFX-Tascflow。CFX5成功突破了CFD領域在算法上的一大技術障礙，推出了全隱式多網格耦合算法，該算法以其穩健的收斂性能和優異的運算速度，成為CFD技術發展的重要里程碑。2003年，CFX加入了全球最大的CAE仿真軟件公司ANSYS公司，使其進而可以為包括固體力學、流體力學、傳熱學、電學、磁學等在內的多物理場及多場耦合的問題提供整體解決方案。

3.2CFD商業軟件3.2.1.2CFX的體系結構加入ANSYS前，CFX的體系結構如下圖（圖3.1）所示：圖3.1加入ANSYS前CFX的體系結構圖3.2CFD商業軟件

CFX4，CFX5，CFX-TASCflow是三個主要的仿真平臺，分別針對過程工業、機械、旋轉設備領域。CFX-Build，CFX-BladeGen，CFX-VoluteGen，CFX-TurboGrid等是建模工具，用于造型、劃分網格、設置模型、設置邊界條件。CFX-Analyse，CFX-Visualise，CFX-TASCtool等是仿真后處理工具，用于將仿真結果以圖片、動畫等形式進行可視化。CFX-ProMixus，CFX-PFDReaction，CFX-Radiation，CFX-INFORChem，CFX-V+，CFX-B+等是以CFX4、CFX5、CFX-TASCflow為平臺的應用軟件，分別針對攪拌釜、反應器、燃燒設備、物化屬性、旋轉設備葉片。3.2CFD商業軟件加入ANSYS后，CFX在單元模擬中建立幾何結構及生成網格的過程由ANSYS的相應模塊來實現，其他前處理過程集中到CFX-Pre平臺來完成，求解就由CFX-SolverManager平臺來完成，而后處理就由CFX-Post平臺來完成。

3.2.1.3CFX的模塊功能（1）CFX-BUILDCFX-BUILD是CFX軟件家族的通用前處理系統，為CFX模擬提供幾何造型、生成網格和設置邊界條件的功能。

3.2CFD商業軟件CFX-BUILD是全面的幾何造型工具，具有諸如旋轉、沿任意曲線拉伸、面滑移等高級功能。由于建立在MSC/PATRAN前處理框架系統之上，且采用單一幾何模型技術（SingleGeomotricModel，簡稱SGM），CFX-BUILD可以直接在CAD/CAE數據庫中的CAD模型上進行流體工程分析，讀取、轉換、修改和操作正在設計的CAD模型而無需復制，從而使設計人員和分析人員可在同一個幾何模型工作。CFX-BUILD可以對超過40個以上的主流CAD/CAE系統進行原始格式的幾何訪問，包括CADDS5，CATIA，Euclid3，Parasolids，Pro/ENGINEER和Unigraphics，并可讀入任何CAD系統IGES格式的幾何形體，如MSC/PATRAN，I－DEAS和AutoCAD等。3.2CFD商業軟件

CFX-BUILD能快速高效地為復雜的幾何形體生成高質量的結構化、非結構化、混合網格。根據模擬對象的特性，CFX-BUILD可以生成伸縮/變形網格（以解決汽缸內的活塞運動或運動液面之類的問題）和滑動/旋轉網格（以解決渦輪機械轉子/定子間相互作用和過往車輛之間的相互作用之類的問題）。CFX-BUILD能自動將非結構化的有限元網格轉換為CFX的多塊網格，為網格生成提供了更大的靈活性。CFX-BUILD還可以對網格進行自動優化。CFX-BUILD采用交互式的邊界條件設置，可與幾何造型交叉進行，修改方便。3.2CFD商業軟件

（2）CFX4CFX4是CFX的主要仿真平臺之一，可以用于對直角坐標系、柱坐標系、旋轉坐標系和多重參考坐標系的二/三維定常和非定常流動進行模擬。CFX4可以模擬的對象包括可壓/不可壓流動、浮力驅動流、非牛頓流、多孔介質內的流動、湍流流動、多組分流體流動、多相流、傳熱（對流傳熱及熱傳導）、流固耦合傳熱、輻射傳熱及各種化學反應過程。

CFX4采用有限體積法，隱式的基于壓力修正的算法，基于SIMPLE的算法和PISO耦合算法。CFX4有多種差分格式供選擇，包括混合差分、迎風格式、高階迎風格式、QUICK格式、CONDIF格式、TVD/MUSCL

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CFX4的求解器包括代數多網格求解器、ICCG求解器和線性、Stone或塊狀Stone求解器。CFX4具有在已有場參數分布的基礎上繼續計算的能力，能在任何時間中止計算并形成Dump文件，待調整求解策略或物理模型后，可調用Dump文件在原場的基礎上繼續計算，以求獲得收斂或更高的精度。CFX4還可在多CPU的UNIX/NT計算機上、UNIX/NT網絡機群上甚至混合的UNIX/NT網絡機群上進行高效并行計算，因此可以求解遠遠超出單臺計算機能力的大型CFD問題。

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（3）

CFX5在CFX4的基礎上，CFX5加強了旋轉坐標系和多重參考坐標系下流動問題的模擬能力，新增了對粘性加熱和自由表面現象的模擬能力。此外，CFX5還強化了在可壓/不可壓流動、湍流流動、輻射、多相流和燃燒等方面模擬功能。CFX5對復雜幾何體的模擬功能更強一些。CFX5可直接讀入第三方生成的網格，對非匹配的多塊網格、任意大小形狀和拓撲結構的六面體單元網格塊均可用通用網格接口進行粘接或/和循環連接，從而可為復雜幾何邊界問題快速生成精確而且求解性能非常好的網格。CFX5還可采用嵌套網格以加密局部網格和基于流場分布的自適應網格。

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CFX5采用代數多網格耦合求解器同時求解質量和動量方程，并采用最先進的代數多網格線性求解器和不完全高低分解平滑器（ILUO），求解過程迅速且極為穩定可靠。CFX5的求解速度與模型規模無關，小型網格和大型網格均有相同的求解速度。在差分格式上，CFX5提供了基于物理規律的高階差分格式，對任何流動問題都非常穩定，包括迎風格式（UDS）、質量加權的斜上游差分格式（MWS）、線性分布的斜上游差分格式（LPS）。3.2CFD商業軟件（2）CFX-RadiationCFX-Radiation可以作為獨立軟件進行輻射傳熱計算，但通常與CFD求解器接口以進行流動和輻射的完全耦合計算。CFX-Radiation被廣泛用于計算熱力和燃燒問題，包括火災，燃燒器，工業爐，太陽能加熱等。CFX-Radiation采用MonteCarlo和DiscreteTransfer兩種計算方法。MonteCarlo算法模擬光子與環境之間的相互物理影響。通過計算一定數量光子的運動歷程來代表真實的光子通量。光子源根據亮度和軌跡進行隨機采樣，因此計算的概率有效性亦隨著光子數量的增加而增加。當輻射場分布比較均勻時可采用DiscreteTransfer算法。DiscreteTransfer算法混合了通量法和固定采樣的MonteCarlo法，比MonteCarlo算法計算速度快，尤其當同樣的幾何重復使用時，如流動/輻射耦合迭代計算的情況。3.2CFD商業軟件

（2）CFX-AnalyseCFX-Analyze是基于GUI的圖形和量化分析工具。在圖形分析方面，CFX-Analyze可以繪制任意變量的彩色三維等值面圖、任意表面上的速度矢量和彩色云圖、任意變量的幾何形體表面彩色著色圖、任意變量的等高圖和彩色三維流線和粒子軌跡圖。

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在量化分析方面，CFX-Analyze提供了可編程的命令語言，以對計算結果進行二次處理，分析諸如總體質量、動量、能量平衡，損失，效率，壓升/壓降，傳熱率等量值。CFX-Analyze用戶可將一系列命令組合成一個宏命令，在連續的重復性分析中調用，并可用這些宏命令自動形成自定義的定式分析報告，以提高分析效率。CFX-Analyze允許用戶輸入表格數據以便比較計算結果和試驗結果或其他計算結果，用戶也可以交叉繪制和比較不同設計的計算結果曲線。

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3.2.1.4CFX的技術優勢CFX的優勢在于處理流動物理現象簡單而幾何形狀復雜的問題。適用于直角/柱面/旋轉坐標系，穩態/非穩態流動，瞬態/滑移網格，不可壓縮/弱可壓縮/可壓縮流體，浮力流，多相流，非牛頓流體，化學反應，燃燒，NOx生成，輻射，多孔介質及混合傳熱過程。CFX采用有限元法，自動時間步長控制，SIMPLE算法，代數多網格、ICCG、Line、Stone和BlockStone解法。能有效、精確地表達復雜幾何形狀，任意連接模塊即可構造所需的幾何圖形。

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在每一個模塊內，網格的生成可以確保迅速、可靠地進行，這種多塊式網格允許擴展和變形，例如計算氣缸中活塞的運動和自由表面的運動。滑動網格功能允許網格的各部分可以相對滑動或旋轉，這種功能可以用于計算牙輪鉆頭與井壁間流體的相互作用。CFX引進了各種公認的湍流模型。例如：k-e模型，低雷諾數k-e模型，RNGk-e模型，代數雷諾應力模型，微分雷諾應力模型，微分雷諾通量模型等。CFX的多相流模型可用于分析工業生產中出現的各種流動。包括單體顆粒運動模型，連續相及分散相的多相流模型和自由表面的流動模型。3.2CFD商業軟件

3.2.1.5CFX的硬件配置要求及安裝（1）CFX的硬件配置要求CFX對計算機硬件配置的要求根據模擬對象的復雜程度不同而不同，對簡單對象的模擬所需的硬件配置要求如下表3.1。（2）CFX的安裝CFX與ANSYS公司合并后的安裝需要先安裝ANSYS。①ANSYS的安裝進入ANSYS的安裝界面（如圖3.2）后，點擊InstallANSYSWorkbenchProducts8.1進入后繼界面，選擇相應的選項直到圖所示界面，將CFX-Mesh選項選上，其他選項根據用戶要求進行選擇。3.2CFD商業軟件表3.1CFX對簡單對象的模擬所需的硬件配置要求如下3.2CFD商業軟件

圖3.2ANSYS的安裝界面3.2CFD商業軟件

圖3.3ANSYS的安裝時RunLicensingSetup的選擇3.2CFD商業軟件點Next后繼續運行安裝至圖3.3所示界面，選擇RunLicensingSetup后點Next繼續安裝直到結束。ANSYSWorkbenchProducts8.1安裝結束后會彈出界面如圖3.4進行License的安裝，在復選框中打對號后Next進入后繼界面。在后繼彈出的兩個界面中選yes，繼之給出ANSYSLicense文件的位置后License的安裝結束。

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圖3.4ANSYS的安裝結束界面3.2CFD商業軟件②CFX的安裝進入CFX的安裝界面（如圖3.5）后，點擊InstallCFX-5.7進入后繼界面，選擇相應選項直到結束。由于在ANSYS安裝中已經安裝了License，CFX的安裝不需要再安裝License文件。3.2CFD商業軟件

圖3.5CFX的安裝界面

3.2CFD商業軟件3.2.1.6CFX的操作界面本節將簡要介紹CFX各模塊的用戶界面，具體的應用將在CFX應用示例一節示范說明。由于CFX已經加入ANSYS，其幾何的創建和網格的劃分可由ANSYSWorkbench來完成，所以在CFX操作界面這一節將介紹包括ANSYSWorkbench中DesignModeler（幾何創建模塊）和CFX-Mesh（網格劃分）模塊的界面已及CFX-Pre（CFX前處理器）、CFX-SolverManager（求解器）和CFX-Post（后處理器）的界面。

3.2CFD商業軟件（1）DesignModeler（DM）圖3.6是DM在ANSYSWorkbench環境下打開時的界面結構，DM獨立打開時，界面結構與其相似，但會在下拉菜單中缺少一些命令。由圖3.6可見，DM的界面分為六個區域，即：下拉菜單區、工具欄區、操作窗口區、面板窗口區、視圖窗口區及實時信息窗口區。DM的所以功能就是通過用戶與這些區的對話及鼠標的操作來實現的。下面分別對每一區的功能及鼠標鍵的功能進行說明。3.2CFD商業軟件

圖3.6DM在ANSYSWorkbench環境下打開時的界面結構

3.2CFD商業軟件①下拉菜單區DM的下拉菜單區包含六個下拉菜單，分別為File、Creat、Concept、Tools、View和Help。各下拉菜包含的命令及功能示于表3.2。

②

具欄區

DM的工具欄區的工具條可以由Tools菜單下Option命令來添加與刪除。工具欄區的功能按鈕大部分都可在下拉菜單中找到相對應的命令，但也有少數幾個命令是下拉菜單中沒有的，這些命令示于表3.3。3.2CFD商業軟件

表3.2各下拉菜單包含的命令及功能3.2CFD商業軟件

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v3.2CFD商業軟件

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3.2CFD商業軟件③

作窗口DM的操作窗口有Sketching和Modeling兩個頁面。Sketching頁面是繪制草圖的工作頁面，下有Draw、Modify、Dimensions、Constrains和Settings五個工具欄，各工具欄的功能示于表3.4。

Modeling頁面是創建立體模型的工作頁面，這個頁面下根據創建的順序以樹狀結構展示模型里現有的特征（包括正在設置待完成的特征），如Sketchs、Extrudes等。在創建模型的過程中，modeling頁面中會用圖標在各特征的左側顯示顯示該特征所處的狀態，特征可能的狀態及含義列于表3.5。3.2CFD商業軟件表3.3下拉菜單中沒有的命令

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3.2CFD商業軟件④

面板窗口當一個特征被選定時，面板窗口會彈出該特征的參數設置面板，通過對面板各參數的設置于更改來完成特征的細節設置。表3.4Sketching頁面各工具欄的功能3.2CFD商業軟件表3.5modeling頁面中特征可能的狀態及含義3.2CFD商業軟件

⑤

視圖窗口DM的視圖窗口有ModelView和PrintPreview兩個頁面。ModelView頁面用于顯示模型的視圖——草圖視圖（當操作窗口切換到Sketching頁面）和三維視圖（當操作窗口切換到Modeling頁面）。PrintPreview頁面下可以對ModelView頁面當前視圖進行打印輸出或以圖片格式輸出。

⑥

實時信息窗口實時信息窗口左端顯示的是當前操作的相關信息；中間顯示的是當前選定特征的統計量，如當前選定面的面積、當前選定體的體積等；最右端顯示的是進行草圖繪制時鼠標所在處的坐標值。3.2CFD商業軟件

⑦標鍵功能

鼠標左鍵通常情況下鼠標左鍵的功能為選擇功能，此外，鼠標左鍵的功能也可以由工具欄里的鼠標左鍵動作模式按鈕指定。

鼠標中鍵及滾輪鼠標中鍵僅在視圖窗口起作用，在視圖窗口的ModelView頁面，鼠標中鍵具有Rotate的功能，Ctrl鍵+鼠標中鍵具有Pan的功能，Shift鍵+鼠標中鍵具有Zoom的功能，滾輪具有Zoom的功能；在視圖窗口的PrintPreview頁面，鼠標中鍵與滾輪的作用與MicrosoftWord視窗下的作用相同。

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鼠標右鍵鼠標右鍵在視圖窗口的ModelView頁面具有BoxZoom的功能。此外，鼠標右鍵在操作窗口的Modeling頁面和視圖窗口的ModelView頁面還有右鍵菜單，鼠標右鍵菜單命令及功能列于表3.6。

3.2CFD商業軟件表3.6鼠標右鍵菜單命令及功能

3.2CFD商業軟件3.2CFD商業軟件3.2CFD商業軟件

（2）CFX-Mesh（CM）CM的界面結構如圖3.6所示分為四個區域—菜單及工具欄區、操作窗口區、面板/信息窗口區和視圖窗口區。下面對各個區域的內容和鼠標鍵的功能進行說明。①菜單及工具欄區CM的下拉菜單區包含四個下拉菜單，分別為File、Tools、Go、和Help。各下拉菜包含的命令及功能示于表3.7。

3.2CFD商業軟件

圖3.6CM的界面結構

3.2CFD商業軟件表3.7CM的下拉菜單包含的命令及功能3.2CFD商業軟件CM工具欄中特有的功能按鈕示于表3.8。表3.8CM工具欄中特有的功能按鈕

3.2CFD商業軟件②操作窗口CM的操作窗口是對進行網格劃分設置的工作窗口，這個窗口下根據特征的類型以樹狀結構展示了各項特征。在對幾何模型進行網格劃分設置的過程中，操作窗口中會用圖標在各特征的左側顯示顯示該特征所處的狀態，特征可能的狀態及含義列于表3.9。表3.9CM的操作窗口特征可能的狀態及含義3.2CFD商業軟件③面板/信息窗口CM的面板/信息窗口包括Parameters頁面和Messages頁面兩個頁面。Parameters頁面用來對特征的參數進行設置；Messages頁面用來顯示錯誤信息。④視圖窗口CM的視圖窗口用來顯示模型及預覽生成的網格。⑤鼠標鍵功能

鼠標左鍵通常情況下鼠標左鍵的功能為選擇功能，此外，鼠標左鍵的功能也可以由工具欄里的鼠標左鍵動作模式按鈕指定。3.2CFD商業軟件

鼠標中鍵及滾輪鼠標中鍵與滾輪僅在視圖窗口起作用，鼠標中鍵具有Rotate的功能，Ctrl鍵+鼠標中鍵具有MousePan的功能，Shift鍵+鼠標中鍵具有MouseZoom的功能；滾輪具有MouseZoom的功能。

鼠標右鍵鼠標右鍵在視圖窗口具有BoxZoom的功能。此外，鼠標右鍵在操作窗口還有右鍵菜單，鼠標右鍵菜單命令及功能列于表3.10。3.2CFD商業軟件表3.10CM的視圖窗口鼠標右鍵菜單命令及功能

3.2CFD商業軟件（3）CFX-Pre如圖3.7所示，CFX-Pre的界面分為七個區域：菜單區、工具欄區、操作窗口區、操作窗口工具欄區、信息窗口區、視圖工具欄區及視圖窗口區。下面分別對每一區的功能及鼠標鍵的功能進行說明。①菜單區CFX-Pre的菜單區包含七個下拉菜單，分別為File、Edit、Session、Create、Viewer、Tools和Help。各下拉菜單包含的命令及功能示于表3.11-14。3.2CFD商業軟件

圖3.7CFX-Pre的界面3.2CFD商業軟件表3.11CFX-Pr各下拉菜單包含的命令及功能3.2CFD商業軟件表3.12CFX-Pr各下拉菜單包含的命令及功能3.2CFD商業軟件3.2CFD商業軟件表3.13CFX-Pr各下拉菜單包含的命令及功能3.2CFD商業軟件v3.2CFD商業軟件表3.14CFX-Pr各下拉菜單包含的命令及功能3.2CFD商業軟件②工具欄區CFX-Pre工具欄區的功能按鈕可以通過在菜單區或工具欄區用鼠標右鍵菜單來添加。工具欄區的功能按鈕包括File、Edit、Tools、Session和Create菜單下的命令已及What’sThis按鈕（What’sThis：該按鈕被點擊激活后，鼠標左鍵再點擊工具欄的功能按鈕或下拉菜單下命令時會彈出該功能按鈕或命令的功能提示信息，同時該按鈕失活；點擊What’sThis按鈕后點擊圖形用戶界面該按鈕也失活）。

3.2CFD商業軟件③操作窗口區CFX-Pre的操作窗口區有七個頁面，分別是Physics頁面、Mesh頁面、Regions頁面、Materials頁面、Reactions頁面、Expressions頁面和UserMode頁面。各頁面的內容示于表3.15。④操作窗口工具欄區操作窗口的各頁面有各自的工具欄，各頁面工具欄的功能按鈕及其功能示于表3.16。3.2CFD商業軟件表3.15CFX-Pre的操作窗口區各頁面的內容3.2CFD商業軟件表3.16各頁面工具欄的功能按鈕及其功能3.2CFD商業軟件3.2CFD商業軟件⑤信息窗口當對模擬進行設置時，每完成一項設置，CFX會對該設置的正確性與及該設置與其他設置的一致性進行校驗，校驗出錯誤時會在信息窗口顯示詳細的錯誤信息。

⑥視圖工具欄區視圖工具欄區的功能按鈕用于對視圖窗口進行顯示控制。該工具欄的功能按鈕大部分都可在Viewer菜單下找到，幾個其獨有的功能按鈕示于表3.17。3.2CFD商業軟件表3.17視圖工具欄區幾個其獨有的功能按鈕

3.2CFD商業軟件⑦視圖窗口CFX-Pre的視圖窗口用于顯示模擬對象的網格及各邊界的狀態。⑧鼠標鍵功能

鼠標左鍵通常情況下鼠標左鍵的功能為選擇功能，此外，鼠標左鍵的功能也可以由工具欄里的鼠標左鍵動作模式按鈕指定。

鼠標中鍵鼠標中鍵僅在視圖窗口起作用，鼠標中鍵具有縮放視圖的功能，Shift鍵+鼠標中鍵具有放大視圖的功能。3.2CFD商業軟件

鼠標右鍵鼠標右鍵在視圖窗口具有拖動視圖的功能，Shift鍵+鼠標右鍵具有縮小視圖的功能，此外，鼠標右鍵在菜單區和工具欄區及操作窗口區還有右鍵菜單（鼠標右鍵在操作窗口區的右鍵菜單命令中包括操作窗口工具欄中的所有功能按鈕命令），各區鼠標右鍵菜單獨有的命令及功能列于表3.18。

3.2CFD商業軟件表3.18CFX-Pre的視圖窗口各區鼠標右鍵菜單獨有的命令及功能3.2CFD商業軟件（4）CFX-SolverManager

CFX-SolverManager的界面可以分為菜單及工具欄、監視窗口和數據窗口三個部分，如圖3.8所示。下面分別對CFX-SolverManager界面三個部分及鼠標鍵的功能進行說明。①菜單及工具欄區

菜單區CFX-SolverManager的菜單區包含六個下拉菜單，分別為。File、Edit、Workspace、Tools和Help下拉菜單包含的命令及功能示于表3.19。Monitor菜單下的命令用于控制用戶界面的顯示內容，根據模擬運算變量的不同，Monitor下拉菜單的內容也不同。Monitor菜單下的各命令都有其次級菜單，通過次級菜單可以選擇該命令所控制變量的殘差是全局量還是按計算域計算量。3.2CFD商業軟件圖3.8CFX-SolverManager的界面

3.2CFD商業軟件圖3.8CFX-SolverManager的界面

3.2CFD商業軟件3.2CFD商業軟件

工具欄區CFX-SolverManager的工具欄區的按鈕是下拉菜單中的一些常用命令。此外，CFX-SolverManager工具欄區還提供了一個Workspace下拉工具條，用于選擇當前要運行的運算。

②監視窗口CFX-SolverManage的監視窗口顯示當前運行的模擬數據的線圖，用于顯示用戶設定要監視的變量的值或殘差。

③數據窗口CFX-SolverManager的數據窗口是運算中各計算步的數據記錄。3.2CFD商業軟件④鼠標鍵功能

鼠標左鍵在監視窗口，通過鼠標左鍵點擊殘差曲線可以顯示里鼠標所點位置最近的計算步該變量的數據。

鼠標右鍵鼠標右鍵在監視窗口和數據窗口的右鍵菜單命令及功能示于表3.20。

3.2CFD商業軟件表3.20CFX-SolverManager的數據窗口鼠標右鍵菜單命令及功能3.2CFD商業軟件（5）CFX-PostCFX-Post的界面可以分為下拉菜單區、工具欄區、操作窗口和視圖窗口四個部分，如圖3.9所示。①下拉菜單區CFX-Post的下拉菜單區有八個下拉菜單，分別是File、Edit、Session、Create、Viewer、Tools、Turbo和Help。各下拉菜單包含的命令及功能示于表3.21-24。②工具欄區CFX-Post工具欄區的工具按鈕為常用的下拉菜單命令。③操作窗口區CFX-Post的操作窗口區有五個頁面，分別是Objects頁面、Variables頁面、Expressions頁面、Charts頁面和Turbo頁面。各頁面的內容示于表3.25。

3.2CFD商業軟件圖3.9CFX-Post的界面3.2CFD商業軟件表3.21CFX-Post各下拉菜包含的命令及功能3.2CFD商業軟件3.2CFD商業軟件表3.22CFX-Post各下拉菜包含的命令及功能3.2CFD商業軟件3.2CFD商業軟件表3.23CFX-Post各下拉菜包含的命令及功能3.2CFD商業軟件3.2CFD商業軟件表3.24CFX-Post各下拉菜包含的命令及功能3.2CFD商業軟件3.2CFD商業軟件表3.25CFX-Post的操作窗口區各頁面的內容3.2CFD商業軟件在操作窗口區各頁面的右側有一個工具欄，各包括四個工具按鈕，列于表3.26。表3.26CFX-Post的操作窗口區四個工具按鈕

④視圖窗口

CFX-Post的視圖窗口有兩個頁面，分別是和ChartViewer頁面。3DViewer頁面顯示模型的三維視圖。3DViewer頁面的頂部有一個視圖工具欄，包括Viewer菜單的常用命令和幾個便于視圖操作的工具條（表3.27）。3.2CFD商業軟件表3.273DViewer菜單的常用命令和幾個便于視圖操作的工具條

ChartViewer頁面顯示數據處理的圖表。3.2CFD商業軟件⑤鼠標鍵功能

鼠標中鍵在視圖窗口的3DViewer頁面鼠標中鍵具有縮放視圖的功能，shift+鼠標中鍵具有放大視圖的功能。

鼠標右鍵CFX-Post中，通過菜單和工具欄區激活鼠標右鍵菜單可以在面板上添加/減少工具欄，在視圖窗口的3DViewer頁面，鼠標右鍵具有拖動視圖的功能，shift+鼠標右鍵具有縮小視圖的功能。此外，鼠標右鍵在操作窗口的各頁面還有右鍵菜單（鼠標右鍵在操作窗口各頁面的右鍵菜單命令中包括操作窗口區各頁面的工具欄中的所有功能按鈕命令），各區鼠標右鍵菜單獨有的命令及功能列于表3.28。3.2CFD商業軟件表3.28CFX-Post中各區鼠標右鍵菜單獨有的命令及功能3.2CFD商業軟件3.2.2.2Fluent的體系結構Fluent的軟件設計基于CFD軟件群的思想，從用戶需求角度出發，針對各種復雜流動的物理現象，FLUENT軟件采用不同的離散格式和數值方法，以期在特定的領域內使計算速度、穩定性和精度等方面達到最佳組合，從而高效率地解決各個領域的復雜流動計算問題。基于上述思想，Fluent開發了適用于各個領域的流動模擬軟件，這些軟件能夠模擬流體流動、傳熱傳質、化學反應和其它復雜的物理現象，軟件之間采用了統一的網格生成技術及共同的圖形界面，而各軟件之間的區別僅在于應用的工業背景不同，因此大大方便了用戶。Fluent的軟件模塊包括GAMBIT、Fluentx.x、Fidap、Polyflow、Mixsim、Icepak、FlowWizard、AirPak、Qfin及Tgrid等。3.2CFD商業軟件

3.2.2.3Fluent的模塊功能（1）GAMBITGAMBIT是Fluent專用的CFD前置處理器，FLUENT系列產品皆采用FLUENT公司自行研發的Gambit前處理軟件來建立幾何形狀及生成網格，是一具有超強組合建構模型能力之前處理器，然后由Fluent進行求解。也可以用ICEMCFD進行前處理，由TecPlot進行后處理。

3.2CFD商業軟件（2）Fluentx.xFluentx.x包括Fluent5.x、Fluent6.x等，是基于非結構化網格的通用CFD求解器，針對非結構性網格模型設計，是用有限元法求解不可壓縮流及中度可壓縮流流場問題的CFD軟件。可應用的范圍有紊流、熱傳、化學反應、混合、旋轉流（rotatingflow）及震波（shocks）等。在渦輪機及推進系統分析都有相當優秀的結果，并且對模型的快速建立及shocks處的格點調適都有相當好的效果。3.2CFD商業軟件（3）FidapFidap是基于有限元方法的通用CFD求解器，為一專門解決科學及工程上有關流體力學傳質及傳熱等問題的分析軟件，是全球第一套使用有限元法于CFD領域的軟件，其應用的范圍有一般流體的流場、自由表面的問題、紊流、非牛頓流流場、熱傳、化學反應等等。FIDAP本身含有完整的前后處理系統及流場數值分析系統。對問題整個研究的程序，數據輸入與輸出的協調及應用均極有效率。（4）PolyflowPolyflow是針對粘彈性流動的專用CFD求解器，是用有限元法仿真聚合物加工的CFD軟件，主要應用于塑料射出成形機，擠型機和吹瓶機的模具設計。3.2CFD商業軟件（5）MixsimMixsim是針對攪拌混合問題的專用CFD軟件，是一個專業化的前處理器，可建立攪拌槽及混合槽的幾何模型，不需要一般計算流力軟件的冗長學習過程。它的圖形人機接口和組件數據庫，讓工程師直接設定或挑選攪拌槽大小、底部形狀、折流板之配置，葉輪的型式等等，MixSim隨即自動產生3維網絡，并啟動FLUENT做后續的模擬分析。（6）IcepakIcepak是專用的熱控分析CFD軟件，專門仿真電子電機系統內部氣流，溫度分布的CFD分析軟件，特別是針對系統的散熱問題作仿真分析，藉由模塊化的設計快速建立模型。3.2CFD商業軟件（7）FlowWizardFlowWizard是針對設計工程師使用的通用CFD軟件。（8）AirPakAirPak是通風系統分析軟件。（9）QfinQfin是專門針對散熱器優化和設計的CFD軟件。（10）TgridTgrid是專業的網格生成軟件。

3.2CFD商業軟件3.2.2.4Fluent的技術優勢Fluent將不同領域的計算軟件組合起來，成為ＣＦＤ計算機軟件群，軟件之間可以方便地進行數值交換，并采用統一的前、后處理工具，這就省卻了科研工作者在計算方法、編程、前后處理等方面投入的重復、低效的勞動，從而可以提高模擬的效率。Fluent采用的滑移網格技術使其在非定常流動方面的計算功能很強大。對邊界運動問題，Fluent用戶只需指定初始網格和運動壁面的邊界條件，余下的網格變化Fluent解算器會自動生成。這種技術可廣泛應用于非結構網格、變形較大問題以及物體運動規律事先不知道而完全由流動所產生的力所決定的問題。3.2CFD商業軟件3.2.2.5Fluent的安裝Fluent的安裝分為Exceed的安裝、Gambit的安裝和Fluent的安裝。這三個部分的安裝基本無需特別的說明，只是Gambit安裝后需要將License文件拷貝到安裝目錄下License文件夾內。

3.2.2.6Fluent的操作界面Fluent的幾何創建和網格劃分有專用軟件Gambit來完成，前處理、求解及后處理由Fluent的各個模塊來完成。本節將簡要介紹Gambit和Fluent的操作界面，具體應用將在示例中示范說明。3.2CFD商業軟件

（1）Gambit如圖3.10所示，Gambit的操作界面可以分為菜單欄、視圖窗口、Transcript窗口、Command窗口、Description窗口、Operation工具條和GlobalControl工具條七個部分。①菜單欄

Gambit的菜單欄包括File、Edit、Solver和Help四個菜單，各菜單下命令及功能示于表3.29。

3.2CFD商業軟件圖3.10Gambit的操作界面3.2CFD商業軟件表3.29Gambit各菜單下命令及功能3.2CFD商業軟件3.2CFD商業軟件②視圖窗口Gambit的視圖窗口顯示模型的幾何和網格視圖。Gambit的視圖窗口包括由四分體、窗框和窗框錨定器來對視圖布局進行控制。其中四分體是指視圖窗口包含的四個小窗口，這四個窗口可以同時顯示任意幾個；窗框用于將各個小窗口分隔開，通過拖動窗框可以控制各小窗口的水平或垂直方向的大小；所謂窗框錨定器就是窗框的連接點，它的默認位置為視圖窗口右下角（即視圖窗口默認只顯示一個小窗口），通過拖動窗框錨定器可以同時改變四個小窗口的水平和垂直大小。3.2CFD商業軟件③Transcript窗口Transcript窗口的作用是展示執行的命令和在當前模型片段中GAMBIT展示的語句。④Command窗口Command窗口用于鍵盤輸入命令來進行Gambit建模和網格化操作。⑤Description窗口Description窗口用于展示描述不同圖形用戶界面（GUI）元件（包括窗框、區域、窗口和命令按鈕）的語句。3.2CFD商業軟件⑥Operation工具條Operation工具條的每一個命令按鈕執行一個與生成及網格化模型的過程相關的特定操作。Operation工具條分為四個區域——上級命令按鈕區、下級命令按鈕區、功能按鈕區和窗口區。每個上級命令按鈕各自打開一組下級命令按鈕，每個下級按鈕打開一組實現該按鈕整體目的的操作按鈕，每個操作按鈕在窗口區打開一個窗口進行參數設置。Operation工具條的上級命令按鈕及其功能示于表3.30。3.2CFD商業軟件表3.30Operation工具條的上級命令按鈕及其功能3.2CFD商業軟件⑦GlobalControl工具條GlobalControl工具條的目的是控制繪圖框的排版和操作、指定被展示模型在任一個四分體中的形狀、撤銷一些GAMBIT操作（表3.31）。⑧鼠標鍵功能

菜單欄、工具條和對話框中鼠標左鍵在Gambit的菜單欄、工具條和對話框中起選擇或激活的作用，鼠標右鍵依靠一個多功能工具箱命令按鈕可以打開一個選項菜單，鼠標右鍵還可以打開選項的隱藏菜單。視圖窗口視圖窗口下鼠標健的功能列于表3.32。3.2CFD商業軟件表3.31GlobalControl工具條功能3.2CFD商業軟件3.2CFD商業軟件表3.32Gambit視圖窗口下鼠標健的功能3.2CFD商業軟件圖3.11Fluent的界面（1）FluentFluent的界面如圖3.11所示分為菜單欄和信息窗口兩部分3.2CFD商業軟件①菜單欄Fluent的功能實現是通過下拉菜單的命令調出相應的設置面板，對設置面板進行細節操作而實現的。Fluent的菜單欄包含File、Grid、Define、Solve、Adapt、Surface、Display、Plot、Report、Parallel和Help共11個下拉菜單。File菜單下是文件處理命令，用來讀、寫、輸入及輸出數據等；Grid菜單下是與網格相關的命令；Define菜單下是前處理相關的命令；Solve是求解相關的命令；Adapt菜單下是調整模型特征的一些命令；Surface菜單下是與面操作相關的命令；Display菜單下是與顯示相關的命令；Plot是對計算結果進行處理的命令；Report菜單下的命令用于對計算數據進行輸出；Parallel菜單下是與并行運算相關的命令；Help菜單下是幫助選項。3.2CFD商業軟件②信息窗口Fluent的信息窗口給出命令執行的信息。3．2．3其他軟件簡介3.2.3.1PHONICSPHOENICS是20世紀80年代初Spalding主持的英國CHAM在Spalding與Patankar提出的SIMPLE算法(半隱式壓力校正解法)的基礎上推出的計算流體力學與傳熱學的商業化軟件。

3.2CFD商業軟件PHOENICS軟件以低速熱流輸運現象為主要模擬對象,由于長期積累以及Spalding在建立理論模型上非凡的創造力，PHOENICS包含的湍流模型、多相流模型、燃燒與化學反應模型等相當豐富，其中有不少原創性的成分，如將湍流與層流成分假設為兩種流體的雙流體湍流模型MFM、專為組件雜陣的狹小空間(如計算機箱體)內的流動和傳熱計算而設計的代數湍流模型LVEL等都是

Spalding與其合作者提出的。PHOENICS的邊界條件設置也很有特點，是以源項的方式給定的。這個軟件附帶了從簡到繁的大量算例，一般的工程應用問題幾乎都可以從中找到相近的范例，再作一些修改就可計算用戶的課題，所以能給用戶帶來極大方便。PHOENICS的暖通空調計算模塊FLAIR被廣泛應用，也被一些別的應用軟件包采納，如英國集成環境公司(IES)的虛擬環境軟件，就用它來模擬局部空間的熱流現象。3.2CFD商業軟件由于PHOENICS以壓力校正法為基本解法，從而不大適合高速可壓流計算。PHOENICS可用非正交貼體網格，但網格畸變較大時可能會發生因難，估計是在算法中采用交錯網格離散的緣故。PHOENICS提倡采用直角形網格(笛卡兒網格)，并提供了網格局部加密功能與網格被邊界切割的補償功能(PASOL)與之相配合。近年來，直角形網格以其極簡便的優勢，重新引起人們的關注，PHOENICS在這方面的努力很有意義.PHOENICS軟件的價格比其他

CFD通用軟件低得多,其高性價比使之成為國內用戶最多的軟件。3.2CFD商業軟件3.2.3.2STAR-CDSTAR-CD的創始人之一Gosman與Phoenics的創始人Spalding都是英國倫敦大學同一教研室的教授。STAR-Cd的STAR是SimulationofTurbulentflowinArbitraryRegion的縮寫，CD是computationalDynamicsLtd的縮寫。STAR-Cd是基于有限容積法的通用流體計算軟件，在網格生成方面，采用非結構化網格，單元體可為六面體，四面體，三角形界面的棱柱，金字塔形的錐體以及六種形狀的多面體，還可與CAD、CAE軟件接口，如ANSYS,IDEAS,NASTRAN,PATRAN,ICEMCFD,GRIDGEN等，這使STAR-CD在適應復雜區域方面有特別的優勢。3.2CFD商業軟件STAR-cd能處理移動網格，用于多級透平的計算，在差分格式方面，納入了一階UpWIND、二階UpWIND、CDS、QUICK以及一階UPWIND與CDS或QUICK的混合格式，在壓力耦合方面采用SIMPLE，PISO以及稱為SIMPLO的算法。在湍流模型方面，有k-e、RNK-ke、ke兩層等模型，可計算穩態，非穩態，牛頓，非牛頓流體，多孔介質，亞音速，超音速，多項流等問題STAR-cd的強項在于汽車工業，用于汽車發動機內的流動和傳熱的計算。

3.3單元模擬軟件的應用及操作示例

3.3.1單元模擬軟件的應用由于單元模擬軟件的應用領域十分廣泛，此節僅舉其一二。

3.3.1.1CFX的應用

3.3單元模擬軟件的應用及操作示例3.3.1.1CFX的應用（1）燃燒的模擬SuAy等人在2002年用CFX研究了煤在長方體燃燒爐中的燃燒行為。他們首先通過與他人的研究成果進行比較來確定所選用的模型的準確性。然后他們利用這一模型來模擬所研究對象的行為。通過CFX模擬，他們發現，高溫氣流破壞了長方體燃燒爐中氣流的渦流循環機制，高溫區域集中在器壁的地方；然而，當噴入的氣量增大時，高溫區域開始向燃燒爐的中心區域轉移。此外，他們還發現，燃燒爐的幾何尺寸構成和燃燒熱源的位置也會對爐內氣流的行為產生影響。

3.3單元模擬軟件的應用及操作示例（2）攪拌槽的模擬馬青山等人在2003用CFX對攪拌槽內的三維流場進行了數值模擬。他們用CFX提供的標準k-ε雙方程模型、RNG-ε模型和代數應力模型對CBY槳和PBI槳兩種攪拌槳的內部和外部進行了模擬，并同時考慮了由于攪拌槳與擋板的相對運動所引起的流場周期性變化。另外，他們也做了實驗，并將用PIV法測得的結果與模擬結果進行了比較。他們確定了模型與實驗的吻合情況，對攪拌槽的設計與工程放大有一定的指導意義。同時，他們還發現，距攪拌槽底部很近的距離內的流場情況無法用實驗方法測得，卻可用CFX模擬。

3.3單元模擬軟件的應用及操作示例3.3.1.2Fluent的應用（1）燃燒的模擬范賢振等借助FLUENT軟件平臺，應用Eulerian/Lagrang方法，在3種不同工況下，對200MW四角切向燃燒煤粉鍋爐爐內的流動、傳熱及燃燒進行了數值模擬。模擬結果表明：爐內最高溫度出現在燃燒器區域，隨著爐膛高度的增加，溫度逐漸降低。整個爐膛空間存在旋轉流場，從下至上旋轉強度從弱到強，然后再逐漸減弱，直到爐膛出口仍存在32殘余旋流。爐內CO場和CO的質量濃度分布與溫度分布有很大關系，高溫區對應著高的CO質量濃度和低的CO2質量濃度。3.3單元模擬軟件的應用及操作示例（2）攪拌罐的模擬侯權，潘紅良借助于Fluent對攪拌罐內部結構因素（槳間距）對攪拌效果的影響進行了優化研究，提出了設備結構的改進方案。3.3.2單元模擬軟件的操作示例本節將舉例說明CFX和Fluent的應用過程。為了便于比較其操作過程的異同，CFX和Fluent的示例將采用相同的模擬對象進行模擬，現介紹模擬對象的內容。3.3單元模擬軟件的應用及操作示例（1）幾何結構示例中將模擬氣體流過管道時的流動狀態，管道的幾何結構見圖3.12，如圖所示，主體管道直徑100mm，長度為1000mm；入口管道直徑60mm，長50mm；出口管道直徑40mm，長50mm。圖3.12管道的幾何結構

3.3單元模擬軟件的應用及操作示例（2）邊界條件示例中的流動介質為空氣，空氣以1m/s的速度從入口進入流場，出口靜壓為1atm。

3.3.2.1CFX操作示例本節的示例將示范CFX的幾何構建、網格劃分、基本參數設置、求解器調用求解及計算數據的處理及可視化。

（1）構建幾何①為所作工程命名，開啟DesignModeler（圖3.13）。

3.3單元模擬軟件的應用及操作示例圖3.13開啟DesignModeler3.3單元模擬軟件的應用及操作示例打開ANSYSWorkbench，點選EmptyProject，選File>Save，然后選擇工作目錄保存工程為Example.wbdb。點擊左側欄目里Newgeometry按鈕開啟DesignModeler，在彈出窗口里選擇mm為長度單位（也可打開ANSYSWorkbench后選擇Geometry開啟DesignModeler，然后選File>Saveas來選擇工作目錄并保存工程為Example.wbdb。

3.3單元模擬軟件的應用及操作示例②創建實體主體管道的創建實體是通過對草圖的拉伸（Extrude）、旋轉（Revolve）等操作來創建的，所以首先要創建草圖。草圖是在面上創建的，首先在DesignModeler的操作窗口選擇YZPlane，在工具欄里點擊NewSketch按鈕創建新的草圖Sketch1。選擇Sketch1，將操作窗口切換到Sketching窗口。3.3單元模擬軟件的應用及操作示例

為方便作圖，首先模型窗口進行設置。在Sketching窗口點擊Settings，在Settings界面下點擊Grid，激活Showin2D選項（在操作平面上顯示柵格）和Snap選項（鼠標自動捕捉柵格節點）；點擊MajorGridSpacing，設置其值為10mm（設置柵格主節點間距）；點擊Minor-StepsPerMajor，設置其值為2（設置柵格主節點間小節點數目）；點擊SnapsperMinor，設置其值為1（設置幾點捕捉方式）。點擊Draw開始作圖。3.3單元模擬軟件的應用及操作示例在Draw界面下，選Circle按鈕，在模型窗口以原點為圓心，50mm為半徑作圓。對所作的圓沿X軸拉伸將形成幾何模型的主體管道。在操作窗口上方工具欄里選擇Extrude按鈕，在操作窗口下會有彈出面板。對面板的各項參數進行設置，設置的具體參數如圖所示。設置好后，點擊工具欄的Generate按鈕（或鼠標右鍵后選擇Generate按鈕），操作窗口中就會出現新的選項Extrude1，同時模型窗口中就會顯示出幾何模型的主體管道，如圖3.14。

3.3單元模擬軟件的應用及操作示例圖3.14幾何模型的主體管道

3.3單元模擬軟件的應用及操作示例進口管路的創建同創建主體管道一樣，在操作窗口的Modelling窗口選擇YZPlane，點NewSketch，創建新草圖Sketch2。為了在模型窗口清楚看到當前操作草圖平面，需要暫時隱藏三維視圖。在操作窗口展開1Part，1Body選項，右鍵點擊Solid選項，選擇HideBody。切換到Sketching窗口。設置Sketch2的Settings界面下各參數與Sketch1的相同，在Draw界面下選Circle按鈕，在模型窗口以原點為圓心，30mm為半徑作圓。點選Extrude按鈕，在Extrude彈出面板中，將Direction選項設為Reversed，將FD1，Depth（>0）選項設為550mm，其它選項同Extrude1的設置，點擊Generate，生成Extrude2。現在顯示三維視圖，就可以看到主體管道的-X方向進口管道已經完成。

3.3單元模擬軟件的應用及操作示例出口管路的創建隱藏三維視圖。點擊工具欄里（Create菜單下）NewPlane按鈕，對操作窗口下彈出面板內各項參數設置如圖3.15，點Generate生成新的參考面Plane4。點擊Plane4，在其下建新草圖Sketch3，切換到sketching窗口。設置Setting界面下各選項參數同Sketch1，在Draw界面下選Circle按鈕，在模型窗口以原點為圓心，20mm為半徑作圓。點選Extrude按鈕，在Extrude彈出面板中，將Direction選項設為Normal，將FD1，Depth（>0）選項設為50mm，其它選項同Extrude1的設置，點擊Generate，生成Extrude3。顯示三維視圖，可以看到主體管道的+X方向出口管道也已經完成。3.3單元模擬軟件的應用及操作示例圖3.15各項參數設置圖

3.3單元模擬軟件的應用及操作示例同一個幾何模型的作圖過程可以有很多，本例中的方法僅為較多的說明DesignModeler的操作方法，還有其他更直接的方法可以完成示例幾何模型的構建，如先作草圖，然后對草圖進行旋轉（Revolve）等。

③保存文件，退出DesignModeler。鼠標左鍵單擊選中ANSYSWorbench右側窗口中剛保存的工程名Example，再單擊左側窗口中GenerateCFXMesh按鈕啟動CFX-Mesh（圖3.16）。3.3單元模擬軟件的應用及操作示例圖3.16保存的工程名及啟動CFX-Mesh

3.3單元模擬軟件的應用及操作示例（2）

劃分網格①啟動CFX-Mesh,調入幾何文件CFX-Mesh除了可以按上述方法啟動外，還可以直接在啟動ANSYSWorbench后點選CFX-Mesh，在彈出的文件選擇面板里選擇DesignModelerGeometry（*.agdb）文件Example.agdb。②校驗幾何模型在進行網格劃分之前，可以先對幾何模型進行校驗，以檢查其幾何結構的規則程度。進行幾何校驗只需點擊工具欄右端的VerifyGeometry按鈕（或Go菜單下的VerifyGeometry選項）即可，校驗的結果會顯示在信息窗口里。3.3單元模擬軟件的應用及操作示例③創建復合2D區域（Composite2DRegion）在CFX-Pre中，將把幾何模型的某些體表面設置為特定的邊界，如入口、出口等，為了方便在CFX-Pre選取這些特定的面，可以在CFX-Mesh中把這些面命名為特定的復合2D區域。復合2D區域與幾何體的面是不同的概念，其區別在于，當模擬對象有兩個以上實體的時候，實體之間只有一個面，卻有兩個復合2D區域。在CFX-Mesh的操作窗口中，鼠標右鍵點擊Model>Regions，然后左鍵點選Insert>Composite2DRegion。可以為新建的復合2D區域指定特定的名稱，以便明確其所指定的面的意義。這里首先將第一個創建的區域命名為Inlet。3.3單元模擬軟件的應用及操作示例當完成上述操作后，會在CFX-Mesh的信息窗口彈出一個面板，點擊這個面板中Location右側數據框里的None，數據框里的內容變為Apply和Cancel兩個按鈕。在模型窗口中選中流體入口管道端面，然后點擊彈出面板中的Apply，這樣，入口管道端面的復合2D區域就定義好了。按照相同的步驟可以定義出口管道端面為的復合2D區域Outlet，主體管道入口側端面為的復合2D區域Inedge，主體管道出口側端面為的復合2D區域Outedge。其他沒有定義的面CFX-Mesh將自動將其命名為Default2DReagion。

3.3單元模擬軟件的應用及操作示例④設置網格參數

創建FaceSpacing在CFX-Mesh中，用戶可以根據幾何模型各區域的形狀結構指定各區域的網格參數，沒有特別指定的區域將按缺省的網格參數進行網格的劃分。CFX-Mesh中網格的劃分是由面網格拓展到體網格的，所以，用戶主要的操作是對面網格的控制。3.3單元模擬軟件的應用及操作示例

在CFX-Mesh的操作窗口中，鼠標雙擊點選Model>Mesh，然后右鍵點擊Spacing，再左鍵點選Insert>FaceSpacing創建FaceSpacing1，將其改名為Plan