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本案例利用Fluent中的6DOF模型與滑移網格，對垂直軸風力機被動旋轉展開了相關仿真計算，本案例僅進行了簡單的教學演示，依據該案例的設置方法，后續可以對不同的垂直軸風力機展開更為精準復雜的仿真計算。

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1 旋轉機械行業概述、趨勢及挑戰1.1 旋轉機械行業應用1.2 旋轉機械行業面臨挑戰1.3 旋轉機械仿真發展趨勢及挑戰2 Ansys整套旋轉機械設計與仿真分析方案2.1 Ansys Turbo system分析流程2.2 1D/2D/3D設計工具：Vista、TF、BladeGen2.3 CAD模型前處理工具：BladeEditor2.4 自動網格生成工具

CFX是AEA Technology公司為解決工業實際問題開發的CFD商業仿真軟件，這是全球第一個通過ISO9001質量認證的大型商業CFD軟件。1995年CFX收購了旋轉機械領域著名的加拿大公司ASC公司，推出了專業旋轉機械設計與分析軟件CFX-TASCflow，一度占據超過90%以上旋轉機械CFD市場份額。

二、CFX旋轉機械更新 Harmonic Analysis諧波分析方法應力/應變恢復可加速渦輪增壓器疲勞耐久仿真分析速度，提升100倍以上。BFC氣膜冷卻模型氣膜冷卻模型的氣膜孔氣流可視化功能有所提升，可在設置完畢后查看冷卻氣流的位置、噴射方向和氣膜孔的形狀等等。

就使用便捷性來講，CFX比Fluent、CCM+、Pumplinx等主流CFD軟件有著很大的優勢。相比較于Numeca來講，兩者在旋轉機械的專業性不分伯仲。但CFX基于ANSYS的多場耦合會更強。

使用浸沒固體域（Immersed Solid Domain）來模擬內轉子，使用旋轉流體域來模擬內轉子周圍的流體，使用靜止流體域來模擬入口和出口通道中的流體。 浸沒實體方法需要分別對固體和流體進行網格劃分，這有點類似于Fluent中重疊網格的準備，不過固體區域不需要挖洞。

本案例所模擬的水斗式水輪機雖然結構簡單，但所使用的方法適用所有水輪機結構，即多相流模型+耦合運動模型，其中多相流模型中應用了LEVEL SET方法，可以較好的捕捉兩相界面；耦合運動模型可以選擇位移或旋轉運動（本例為旋轉）。

Transport）； 定義邊界條件選擇“Impeller domain”右鍵插入入口邊界命名“Impeller Inlet”位置選擇“Entire INBlock INFLOW”；設置入口相對壓力1bar；選擇“Volute domain”右鍵插入出口邊界，設置出口邊界質量流率77.5kg/s；選擇“Impeller domain”右鍵插入“旋轉

，涉及Ansys Fluent、CFX等主要產品模塊。

注：本文采用CFX 2019R2進行演示 1 幾何模型 幾何模型來自ANSYS-CFX的教程文檔。下圖是幾何模型的示意圖。這個葉輪有24個葉片，以22360rpm的轉速繞Z軸旋轉。

A.齒圈固定，太陽輪為主動輪，行星架為被動件，則傳動比為1+a；B.太陽輪固定，行星架為主動件，齒圈為被動件，則傳動比為a/(1+a)；C.行星架固定，太陽輪為主動件，齒圈為被動件，則傳動比為a；D.聯鎖行星齒輪機構的任意兩個元件，則傳動比為1.11.特征頻率計算特征頻率包括軸的轉動頻率、齒輪對的嚙合頻率及諧頻。

本案例主要介紹了基于Ansys專門優化軟件optiSLang、旋轉機械氣動仿真軟件CFX和結構仿真軟件Mechanical對某軸流風扇葉片進行參數化優化的過程；優化目標為在固定轉速和背壓條件下，盡可能增大風扇流量并保證風扇的最大應力不超過限定值。

通過草圖工具來建立二維草圖模型，然后通過拉伸、旋轉、掃掠、放樣等三維特征操作來創建實體模型。 在DM中，草圖尺寸、創建平面的輸入、3D特征操作等都可參數化。同時參數之間也可以通過表達式相互鏈接。

CFX1. 應用領域：流體流動、傳熱、輻射、多相流、化學反應、燃燒?？蓾M足泵、風扇、壓縮機、燃氣渦輪和水力渦輪等旋轉機械應用的需求。2. 前處理：ANSYS CFX的網格具有完全的靈活性。所支持的網格類型包括三角形、四邊形、四面體、六面體、五面體和棱柱體（楔形）。

③驅動輪的建立 和上文采用同樣復制旋轉的方法在支腿邊緣共建立六個驅動輪： ④約束副的建立 如下所示，驅動輪與支腿之間建立旋轉副，支腿與主體建立旋轉副，兩個伸縮支撐分別與支腿、主體建立球副，伸縮支撐之間建立移動副。

③驅動輪的建立 和上文采用同樣復制旋轉的方法在支腿邊緣共建立六個驅動輪： ④約束副的建立 如下所示，驅動輪與支腿之間建立旋轉副，支腿與主體建立旋轉副，兩個伸縮支撐分別與支腿、主體建立球副，伸縮支撐之間建立移動副。

船舶需要推力才能前進，這可以通過船體后面旋轉的螺旋槳產生。傳統上通過模型試驗來預測螺旋槳的推力和扭矩，這種方法耗時、需要人力和空間且成本高昂?；蛘撸鲃幽M可用于流體動力學設計，因為它相對節省時間、人力和空間。在這個項目案例中，CFX模擬了船舶螺旋槳周圍的流動。案例文件如下

Twin Mesh自動導入CFX求解設置介紹 通過實際案例展示twinmesh軟件與CFX求解器結合的分析流程CFX計算結果后處理介紹上機操作練習（螺桿泵、齒輪泵完整實例分析流程操作） 【報名鏈接】https://www.wenjuan.com/s/Vr6jEbc/（開課前一周截止報名） 【小貼士】