基于CFX的离心泵内部流场数值模拟基于CFX的离心泵内部流场数值模拟随着计算流体力学和计算机技术的快速发展，泵内部的流动特征成为热点研究方向，目前应用CFX软件的科研人员还较少，所以将CFX 使用的基本过程加以整理供初学者参考。
如有不对之处敬请指教。
、CFX数值计算的完整流程、基于ICEM CFD勺离心泵网格划分2.1导入几何模型2.2修整模型2.3创建实体2.4仓U建PRAT2.5设置全局参数2.6划分网格2.7检查网格质量并光顺网格2.8导出网格—选择求解器2.9导出网格、CFX-Pre设置过程3.1基本步骤3.2新建文件3.3导入网格3.4定义模拟类型3.5创建计算域3.6指定边界条件3.7建立交界面3.8定义求解控制3.9定义输出控制3.10写求解器输入文件3.11定义运行3.12计算过程四、CFX-Post 后处理4.1计算泵的扬程和效率4.2云图4.3矢量图4.4流线图2.1导入几何模型在ICEMCFD软件界面内，单击File宀Imort Geometry^STEP/IGES（—般将离心泵装配文件保存成STEP格式），将离心泵造型导入I C E M如图3所示。
图3导入几何模型界面2.2 修整模型单击 Geometry ^Repair Geometry 宀Build Topology ，设置 Tolerenee ，然后单击 Apply ，如图 4 所示。
拓扑 分析后生成的曲线颜色指示邻近表面的关系： gree n =自由边，yellow =单边，red =双边，blue =多边，线条 颜色显示的开/关 Model tree T Geometry T Curves T Color by cou nt ,Red curves 表示面之间的间隙在容差之 内，这是需要的物理模型, N41f!孕 ECHH 匚丁E> !1 Z-和-1 ：z™ ...... .......................兰直卤 * 百曲 gw 卜宀 -im* Q 涕曲空 JIT^J 厂社 tt-sfri- Piwpe^ifl-5 CorFklr air^ i Cphcri s Quip^jr 匸* JO匸叭和皈X XWM X ■an. y% wn-Yellow edges 通常是一些需要修补的几何。
亠图4修整模型界面2-3 创建实体 单击Geometry ^Creade Body ,详细过程如图5所示。
图5创建实体界面2.4 仓U建PRAT创建PART是为了设置边界时使用，在模型树中，右键点击Part，在出现菜单中选择Create Part 。
以此创建各个部件的part，如图6所示。
图6 创建PART界面2.5 设置全局参数在mesh选项卡中，单击Global Mesh Setup，并设置Max element，如图7所示。
图7设置全局参数界面2.6划分网格对各个部件进行网格划分，单击Compute Mesh图标，选择网格类型和算法，然后划分网格。
具体如图8所示。
图8网格划分界面2.7 检查网格质量并光顺网格在Mesh^Edit Mesh 界面中，依次单击图9所示图标，检查网格质量并光顺网格。
网格质量检查和光顺2.8导出网格—选择求解器网格质量达到要求后，选择 Output f Solver Setup ，设置如图10所示CFfr IZ. ». 1 =BS9H1I'Af-£申 -Vi*** ihn^WiMSM HAM 臼曲J!三f两 版iliMfrih fteojwtia^ ConrtrwilT L.o«ASc标B 0E KE CkJfpulFtd-pnixz*-!.........Qidufep Me4ncvH-r hli Ijpprlii fco chrtCjhr*wTRI.3*E ImMwIi Ixi theaJkAl ■触血屮“F VWh 广袖加MMl-arvt flcUn p«« F\\ | Bunw |（n s > m 目 ova ramCLSSFEJ 鼻 &^ixnkj os 7希口知ccm 】 0<l r 9 ta 30^3 削虽心口i a^lao^i 心 t ）僅 0 仍 d 000041 i l-Sfl 百卅| flwr章 rr^ -十 ro 吓嗣 M 「0 i 14卩 5? J 结 A 0 "般T HR e*arfi ^h -"?II Ju rtM^r hma ——Q a 1 Ij? Q3 a 41J-5 DE fl-T0 11图10选择求解器界面2.9 导出网格选择Output ，将网格文件保存成.CFX5格式，详细设置如图11所示1*曲 亠屮甩m- i rl7 ITS*a'T ■ Pl'F M ^OI u*r«d]WFQ tfmn Up5.wl iEn^p TngDd#itop^p^!l ftc$ Md MMldMto l»9Kll ■ sKv pWftMvn Ki piffid F»a-Arrrt ^rih¥ 1 (Ml I图11导出网格界面3 CFX-Pre 设置过程3.1基本步骤新建文件—导入网格(Import Mesh 定义模拟类型(Simulation Type )— 创建计算域(Domain ) — 指定边界条件(Bou ndary Con dition )— 指定交界面(Domain In terface )— 给出初始条件(Initial Conditions )—定义求解控制(Solver Control )—定义输出数据(Output File & Monitor Points )— 写入定义文件(.def File )并求解。
3.2新建文件打开CFX-Pre 界面，在工具栏中单击“新建文件”，弹出 New Case 对话框，选择Ge neral ，详 见图12。
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加嵋吶扃图12新建文件界面3.3导入网格选择File —Import —mesh 弹出 Import mesh 对话框，选择相应网格文件即可^■:-frl^'llk.■.■.^'2'"Jw".-.-.^:-:-::::::&* I | Crxe*L^«ryTwniMi:u ：!：b.■ fi I ；■O 勒Tto*wI' F*> dotHra tw« be«n ddrwdi.图13导入网格界面3.4 定义模拟类型如图14所示，单击 Analysis Type 图标，在 Option 中选择Steady state 或者transientCtrl*Q亦 S. insert E«k 学肛总 m rr* E#r叶K --PrbH* Orl*W 喪J 睛命弘占kJ Zj4 S JVC C KC 曲… CirkS兰 CFI —Pre: Qiuia_Bed e> w jrA ©耳jt 河R 于片.卜闸r,贮宅□ Q 乜Z _~l tMUrr*nh3ft< £jU K «¥ Vuncttoni jg|| iit** ■ Uitui 秋 Co*ltn| 鼻 Cmbvur " 白 亡*PT gfliOnB>0.450□心泵模拟中边界条件一般选择压力进口和流量岀口或者流量进口压力岀口单击domain 图标，在弹出的Insert Domain 中输入计算域名称， 离心泵计算分为 4个计算区域。
在Basic Settings 中选择材料 单击Boundary 图标，选择计算域，在Basic Settings 中选择边界类型和位置，在Boundary Details 中设置相应物理量值。
离3.5 创建计算域3.6指定边界条件图14定义模拟类型界面图15创建计算域界面参考压力，是否转动，在 Fluid Models 页面中设置湍流模型和热传递，详见图 15MrqvAridF □*<Vi 1 u ■:C OM*^jdtiard .曰 IUI1 □ ■[ L>mmFW ：n.U 「OprWBM Ji*['MMWieLMwfcaW■□I :33ifeanlMMHH1g.dsI3MHsji! Jrdftifir = -■ —■-O^tian jE FMFW _X J卜 tofcnJJ 』MvWMl IA 曲1 £肌厨 朗tjti*rt 肓出- kdiBtia&1,1 n 11,11 n Ii| i n i ■■ t m n ■■|■ gi q .・]“i|in ig in | igi nigiq n )■■ i.q n m ; t n i inl■fi fMCtwn b «C©r gstian H BX M ・ Nww & Thermal It 述Mem 仏wM - NwS3.7 建立交界面单击Domain Interface图标，创建交界面，离心泵模拟中有三对交界面，进口和叶轮，叶轮和蜗壳、蜗壳和出口延长段，前两对交界面类型一般选择 Frozen Rotor 。
详细信息如图17所示。
(纱11APf^|[CtN4图17设置交界面呉黑* tairfrr ： iMQFlow Rf 阳遼 OptionM MS Ani Mucftantumfi R«fetr^e pTMiMire Flow-Dir *ct>&nOptionQplicnBoundary DestaisSources Plot OptionsLow (Irktmsity ■- t 临)叶《uk Irtternffcy wd 4rJt«wr<xAj L .wi So Ccmpubd Ltn^hZero GradientNormal ： to boundary CondtonModfum 肿Msfy ■ H 炉仃 - 1Intensty and L etr»>h Sc ate Intensty «nd VkMOStty Rate k and Eps4on k arwj Eddy wwosty R图16指定边界条件界面He Ed ■: Seswn tnwrt Iwt迫 LFl-reeillifitijfeiLidMdbuThJ* Wj&if-acje IHuJefes-cABMW CEWi KCFfAcr: FU 筋 F <.«4*衣 HIL« 51 r->Fk»wI*艸I3.8 定义求解控制单击Sovle Control ，在Basic Settings 中对差分格式，收敛精度等进行设置。