1、實(shí)例 4,催化轉(zhuǎn)換器（Catalytic Converter）,本實(shí)例演示在CFX-Pre中如何使用多網(wǎng)格和多域以及如何用static fluid-fluid domain interfaces把他們粘貼在一起 它也將展示如何模擬流體域中被定義為流體子域的催化層 本實(shí)例將展示如何在子域中施加定向損失模型的阻力源項(xiàng)（動(dòng)量損失）,介紹（Introduction）,轉(zhuǎn)換器尺寸： - 入口管：直徑=0.4 m - 中部腔體橫截面積： 1 m x1 m - 催化層厚度=0.1 m - 總長：入口-出口=3.4 m 由于垂直對(duì)稱，只考慮一半幾何體 工作流體為air (ideal gas) 流動(dòng)條件： -

2、入口：質(zhì)量流量 = 0.38 kg/s 溫度 = 580 K - 出口：靜壓 = 0 Pa,基本數(shù)據(jù)（Basic Data）,創(chuàng)建新的模擬，命名為：catflow.cfx 導(dǎo)入CFX 網(wǎng)格 (gtm)文件: catmain.gtm 導(dǎo)入CFX 網(wǎng)格 (gtm) 文件: catpipe.gtm,導(dǎo)入網(wǎng)格（Import Grid）,單擊Transform Mesh Assembly圖標(biāo) ，旋轉(zhuǎn)Assembly4,旋轉(zhuǎn)網(wǎng)格集合 （Rotate Mesh Assembly）,在CFX-Pre工作區(qū)單擊 Regions標(biāo)簽 單擊Create New Object圖標(biāo) 命名Converter 定義Comb

3、ination為Union, 設(shè)置維數(shù)3D 在Region List， 輸入： Assembly, Assembly2, Assembly3, Assembly4和Assembly5 創(chuàng)建另一個(gè)聯(lián)合區(qū)域命名為 symmetall 設(shè)置維數(shù) 2D 在Region List，輸入： pipesym, pipesym 2, symcent1, symcent2, symlayer,創(chuàng)建聯(lián)合區(qū)域 （Create Union Region）,定義域，命名為Converter，Location（定位）=Converter，設(shè)置Fluid List=Air Ideal Gas，Reference Press

4、ure（參考?jí)毫Γ?1 atm ，不考慮浮力（Non Buoyant）。 選擇換熱模型為Isothermal，F(xiàn)luid Temperature（流體溫度）=580 K,定義域（Define Domain）,通過催化層的壓力降可以視為通過有限厚的多孔介質(zhì)層的壓力降，此壓力降以二次方形式給定，因此相應(yīng)的系數(shù)表達(dá)為 KQ=(P/x)/V2 其中 V是流體速度。 技術(shù)書籍和手冊給出了基于表達(dá)式KB=(P)/(V2/2)的coefficient KB的信息，其中 和V分別代表流體密度和速度 因此輸入到CFX的系數(shù)KQ如此計(jì)算：KB*/2 對(duì)于所給的實(shí)例，KB值估計(jì)為40，流體密度為0.61 kg/m3

5、, 催化層厚度為0.1 m,因此輸入到子模型動(dòng)量源項(xiàng)中的二次方系數(shù)值為122. kg/m4,定義子域（Define Sub-domain）,從主工具條中單擊Sub-domain圖標(biāo) 在域Converter中設(shè)置命名為 catlayer 在Basic Settings中,設(shè)置Location為B74 單擊Sources標(biāo)簽并打開Sources, Momentum Source/Porous Loss Model和Directional Loss Model 在Streamwise Direction下, 設(shè)置： Option=Cartesian Components, X-component=0

6、, Y-component=0, Z-component=1 對(duì)于 Streamwise Loss, 設(shè)置 Option=Linear and Quadratic Coeffs. 打開 Quadratic Coefficient 并設(shè)值為 122. kg/m4 單擊OK 創(chuàng)建子域,定義子域（Define Sub-domain）,定義入口邊界條件 name=inlet ， location=pipend 2. 設(shè)置流體法向速度=10. m/s, 保持默認(rèn)湍流值 定義出口邊界條件name=outlet，location=pipend. 設(shè)置平均靜壓=0 Pa 定義對(duì)稱邊界條件name=symmet

7、，location=symmetall 剩下的表面被自動(dòng)歸為一組，默認(rèn)無滑移壁面邊界條件,邊界條件（Boundary Conditions）,有四個(gè)fluid-fluid交界面 第一個(gè)交界面名字：LayerUps 面1：Domain (Filter)=All Domains Region List, 選擇區(qū)域: F49.48 面2：Domain (Filter)=All Domains Region list, 選擇區(qū)域: F79.74 注意如果區(qū)域名在原始網(wǎng)格程序中沒有被定義，則可以選擇原始的CAD區(qū)域 連接方法: GGI 交界面模型: Frame Change Option=None Pi

8、tch Change: Option=Automatic,交界面（Interfaces）,其他三個(gè)交界面按同樣的方法設(shè)置: 交界面名稱: LayerDns 面1, Region List: F25.26 面2, Region List: F77.74 交界面名稱: PipeUps 面1, Region List: F47.48 面2, Region List: F29.22 2 交界面名稱: PipeDns 面1, Region List: F20.26 面2, Region List: F29.22,交界面（Interfaces）,進(jìn)行全局初始化 在笛卡爾速度分量下使用 Option=Aut

9、omatic with Value, 設(shè)置: U=0, V=0, W=1 m/s 對(duì)于Static Pressure保持option設(shè)置為Automatic turbulence設(shè)置為K-Epsilon 在面板底部選中Turbulence Eddy Dissipation 復(fù)選框,初始化（Initialisation）,對(duì)于流體域，選擇如下求解器參數(shù): Advection Scheme（對(duì)流項(xiàng)）: - Option=High Resolution Convergence Control（收斂控制）: - Timescale Control=Physical Timescale （時(shí)間步=物理時(shí)

10、間步） - Physical time scale（物理時(shí)間步）=1 s - Max. Num. Of Iteration（最大迭代數(shù)）=50 Convergence Criteria（收斂準(zhǔn)則）: - Residual Type（殘差類型）=RMS - Residual Target（殘差目標(biāo)）=1.E-04,求解器控制（Solver Control）,單擊Write Solver (.def) file圖標(biāo) 保持Operation設(shè)置為Start Solver Manager 打開Report Summary of Interface Connections 單擊OK 在信息窗口單擊OK 選擇FileQuit 單擊Yes保存CFX文件,寫出求解器文件（Write Solver File）,求解器管理器圖形界面 （Solver Manager GUI）,觀察計(jì)算結(jié)果: 在對(duì)稱平面上創(chuàng)建速度分布矢量圖(區(qū)域symmet) 在對(duì)稱平面上創(chuàng)建靜壓分布等值線圖 沿流動(dòng)路徑在各種XY平面（Z=常數(shù)）上創(chuàng)建類似的圖