ANSYS CFX流场仿真指南：以混合器为例的实战教学

CFX和Fluent都是ANSYS旗下专门用于流体力学仿真的两个软件。能够同时被ANSYS保留下来，他们在流体仿真方面是有其各自优点的。由于Fluent的普及度和市场占有率非常大，是大哥大，这里就不介绍了。下面说说CFX的一些亮点：

CFX采用基于有限元的有限体积法，推出全隐式多网格耦合算法，计算的收敛性能和数值精确度非常优越。而Fluent等大多数CFD软件是采用单纯的有限体积法。例如，对于六面体网格单元，CFX采用24点积分，而Fluent等采用6点积分。

CFX在湍流模型的应用，也是业界领先的。

CFX的后处理功能比fluent自带的后处理器要好，有专门的cfd-post后处理器。当然，现在fluent的计算结果也可以导入到cfd-post中进行后处理。

CFX有专门的旋转机械模块，而fluent是没有的，当然，fluent也是可以计算的，只不过这方面CFX要比Fluent要方便很多。

虽然CFX和Fluent都是ANSYS的软件，但是，Fluent的学习资料多到满大街都是，而CFX相对来说少很多。两者的软件设置是有差异的。如果你有fluent基础，那么看完这篇你就马上掌握了CFX的操作了。因为他们的操作流程都是一样：导入网格——设置计算域——设置边界条件——求解控制——计算——后处理。但是设置界面有差异。

CFX软件界面如下，基本上在软件最上面按照红色框子从左点到右操作，就可以完成整个设置。

下面用混合器的例子，老曾手把手教你如何使用CFX做流场仿真。两个进口，一个流入2m/s温度315K热水，一个流入2m/s温度285K冷水，混合后在出口流出。

示例的网格文件在百度盘：https://pan.baidu.com/s/1qZ2fp5y

1. 打开软件

点击新建—选择“General”，通用流场仿真。

2. 导入网格并保存

3. 设置计算域

将计算域命名为“Mixer”，“Domain Type”选择“Fluid Domain”，材料选择水，常压（1atm）下 。

湍流模型选择k-Epsion，壁面函数选择Scalable。

4. 设置边界条件

进口1：边界类型Inlet，速度2m/s，温度315K。

进口2：边界类型Inlet，速度2m/s，温度285K。

出口：边界类型Outlet，静压0Pa

下面是进口1的设置：

进口2的设置和进口1的设置一样。

下面是出口的设置：

5. 设置求解控制

求解策略选择“Upwind”，一阶离散格式，最大计算步数设置为100。“Fluid Timescale Control”选择“Physical Timescale”并设置为2s，这个稳态求解和Fluent软件很不一样。残差设置为1E-4。

6. 保存并求解

大概30多步，残差就收敛到1E-4级别。

7. 后处理

CFD-Post后处理模块，由于篇幅所限，下一篇文章专门讲解CFD-Post后处理模块的操作。

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