手把手教你如何用ANSYS CFX模擬流場，以混合器示例

CFX和Fluent都是ANSYS旗下專門用於流體力學模擬的兩個軟體。能夠同時被ANSYS保留下來，他們在流體模擬方面是有其各自優點的。由於Fluent的普及度和市場佔有率非常大，是大哥大，這裡就不介紹了。下面說說CFX的一些亮點：

CFX採用基於有限元的有限體積法，推出全隱式多網格耦合演算法，計算的收斂性能和數值精確度非常優越。而Fluent等大多數CFD軟體是採用單純的有限體積法。例如，對於六面體網格單元，CFX採用24點積分，而Fluent等採用6點積分。

CFX在湍流模型的應用，也是業界領先的。

CFX的後處理功能比fluent自帶的後處理器要好，有專門的cfd-post後處理器。當然，現在fluent的計算結果也可以導入到cfd-post中進行後處理。

CFX有專門的旋轉機械模塊，而fluent是沒有的，當然，fluent也是可以計算的，只不過這方面CFX要比Fluent要方便很多。

雖然CFX和Fluent都是ANSYS的軟體，但是，Fluent的學習資料多到滿大街都是，而CFX相對來說少很多。兩者的軟體設置是有差異的。如果你有fluent基礎，那麼看完這篇你就馬上掌握了CFX的操作了。因為他們的操作流程都是一樣：導入網格——設置計算域——設置邊界條件——求解控制——計算——後處理。但是設置界面有差異。

CFX軟體界面如下，基本上在軟體最上面按照紅色框子從左點到右操作，就可以完成整個設置。

下面用混合器的例子，老曾手把手教你如何使用CFX做流場模擬。兩個進口，一個流入2m/s溫度315K熱水，一個流入2m/s溫度285K冷水，混合後在出口流出。

示例的網格文件在百度盤：https://pan.baidu.com/s/1qZ2fp5y

1. 打開軟體

點擊新建—選擇「General」，通用流場模擬。

2. 導入網格並保存

3. 設置計算域

將計算域命名為「Mixer」，「Domain Type」選擇「Fluid Domain」，材料選擇水，常壓（1atm）下 。

湍流模型選擇k-Epsion，壁面函數選擇Scalable。

4. 設置邊界條件

進口1：邊界類型Inlet，速度2m/s，溫度315K。

進口2：邊界類型Inlet，速度2m/s，溫度285K。

出口：邊界類型Outlet，靜壓0Pa

下面是進口1的設置：

進口2的設置和進口1的設置一樣。

下面是出口的設置：

5. 設置求解控制

求解策略選擇「Upwind」，一階離散格式，最大計算步數設置為100。「Fluid Timescale Control」選擇「Physical Timescale」並設置為2s，這個穩態求解和Fluent軟體很不一樣。殘差設置為1E-4。

6. 保存並求解

大概30多步，殘差就收斂到1E-4級別。

7. 後處理

CFD-Post後處理模塊，由於篇幅所限，下一篇文章專門講解CFD-Post後處理模塊的操作。

技術鄰專家介紹

曾社銓

CFD工程師從業5年

熱能與動力工程碩士

擅長流體與熱控有關的項目工程，項目模擬

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