CFX离心泵多工况计算方法总结

释放双眼,带上耳机,听听看~!

导语:总结了3种方法,其中第一种和第三种可操作性较方法二好!

什么是工况点?就是泵要求额定稳定运行的流量,比如客户要求我这台泵需要长期稳定运行在100m³/h的工况下,那么这个流量就是这台泵的额定工况点,也就是1.0Q!

什么是多工况?根据离心泵的性能曲线可知X轴作为Q的变化情况,意味着多组不同流量下的参数组成了性能曲线,所以我们需要对设计的离心泵进行全方位的性能评估,得到完整的性能曲线,就需要多工况点计算。通常从0.7Q~1.2Q之间,当然首要目标是要得到高效点。说到高效点这里补充一下,设计工况点并不一定在高效点的,一套叶轮的水力可以为若干组不工况适用,只要扬程和效率满足,不在效率最高点也是可以接受的!

前面有写过Fluent中如何多组工况进行计算的,用到了参数化的概念,将进口流量参数化,可以方便地在Workbench中设定不同工况下的流量值,就可以设置一次实现多组求解的目的!感兴趣的童鞋可以看看:

离心泵模拟专题5:Fluent参数化求解

今天要来总结下CFX中类似的操作有哪些方法,目前我也只晓得如下3种,各位大佬如有补充评论区见!

方法1:复制案例

这是属于最基础的方法,将设置好的模块进行Dumplicate复制即可,对复制完成后的cas修改进口流量值保存,最后整体Object进行Update即可,起初我也是这么干的,可是这太浪费时间了,挨个打开cas就需要一定的时间了,所以这个方法适合初学者!

方法2:命令行

介个方法有个明显的缺点,不会唤起cfx求解页面而是在后台自动运行,这导致我们不清楚到底算到哪了,实时数据看不到,但是方法要会,如下所示:

  • 在CFX中新建公式Expression

比如我要计算不同流量下的参数,那就新建一个名为“Q”的公式,输入第一组工况的流量数据,比如:Q=15kg/s,呢么需要在公式中编辑为15[kg s^-1],注意看数值是需要带单位的,且需要用[]方括号包裹,kg与s之间有空格!


编辑好公式Q后我们需要对进口边界INLET指定为这个公式,打开INLET边界设定界面,先点击后面的公式按钮,然后在Mass Flow Rate栏中输入前面定义的公式名称:Q然后应用!

然后需要导出这个公式数据也就是CCL文件,点击File菜单栏下的Export-CCL按钮

在弹出的窗口中,在右侧选中定义的公式Q,在下方定义好输出文件的名称后就可以SAVE了,这里我保存在了桌面上!

输出后的文件打开如下:

可以看到内容就是我们定义的流量Q及数值!这个时候我们怎么做呢?多复制几个这个CCL文件,然后将其中的数值分别修改为其他工况点的参数,比如1.1Q下的CCL文件就应该写成下面这样:

有了CCL文件后我们继续下面的步骤,得到.def文件,这个文件应该是已经设置好第一组工况的,输出.def文件即可!

最后也是最关键的地方,执行命令行,内容如下

"C:\software\jixie\Ansys2021R1\ANSYS Inc\v211\CFX\bin\cfx5solve.exe" -def "D:\BB5\BB5_files\dp0\CFX\CFX\Fluid Flow CFX.def" -double -part 48 -start-method "Intel MPI Local Parallel" -ccl "C:\Users\bxy7b3\Desktop\CCL\0.8Q.ccl" -name "D:\BB5\BB5_files\0.8Q"

其中C:\software\jixie\Ansys2021R1\ANSYS Inc\v211\CFX\bin\cfx5solve.exe为软件路径,这个自己很容易找得到吧!
D:\BB5\BB5_files\dp0\CFX\CFX\Fluid Flow CFX.def为输出的第一组工况的求解文件
double -part 48为48线程求解
Intel MPI Local Parallel并行计算
C:\Users\bxy7b3\Desktop\CCL\0.8Q.ccl为CCL的存储路径
name “D:\BB5\BB5_files\0.8Q”为计算结果文件的保存路径

设置完成后将这几条命令保存为.bat可执行文件,如下所示:

双击这个bat文件开始执行计算

已经开始计算了!

说来说去这个方法有点鸡肋,这么复杂的过程用方法1他不香吗?

方法3:参数化

介个方法是目前我认为最方便快捷的,类似Fluent的参数化方法,只是也需要定义公式:

和方法2类似,先定义一个公式Q并输入数值,然后将Inlet的数值修改为公式Q,如下图


然后骚操作来了,找到公式Expression中定义的Q公式,右键选择Use as workbench Input Parameter选项

然后回到Workbench界面,进口流量参数化成功

双击Parameter Set选项即可进入设置多组工况参数了

成了!这操作多简单哈哈!

当然这种方法只基于Workbench才能实现,如果只是单独打开CFX软件,是没有可以将公式设置为参数这个选项的!不信你看

方法千万条,慢慢摸索吧!


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