利用CFX求解计算室内温度分布的基本流程
本文摘要（由AI生成）：
本文介绍了利用CFX求解室内温度分布的基本流程，包括通风管路流场计算和房间环境计算两部分。通风管路流场计算包括启动CFX、导入计算网格、计算区域设置、边界条件设置、设置监测点、设置求解控制参数、求解计算和计算结果等步骤。房间环境计算包括启动CFX、导入计算网格、计算区域设置、插值函数、边界条件设置、设置监测点、设置求解控制参数、求解计算和计算结果等步骤。
本案例演示利用CFX求解计算室内温度分布的基本流程。
注：本案例来自CFX官方案例集。本案例也有Fluent版本，有兴趣的道友可自行探索。
1 问题描述
案例计算模型如图所示。计算包括两个部分：
通风管路计算，计算模型如图所示，一个入口，两个出口
室内温度分布计算。计算模型如图所示，包含两个入口，一个出口
注：这两部分也可以合在一起计算。
2 通风管路流场计算
2.1 启动CFX
启动CFX，如下图所示设置Work Directory，点击按钮CFX-Pre启动CFX
点击工具栏按钮New Case打开设置对话框，选择General项，点击按钮OK新建Case
2.2 导入计算网格
选择菜单File → Import → Mesh…打开文件选择对话框
如下图所示选择网格文件duct_mesh.cfx5，点击OK按钮导入网格文件
导入模型如图所示。
2.3 计算区域设置
鼠标双击模型树节点Default Domain打开区域设置面板
进入Basic Settings标签页，如下图所示设置Material为Air Ideal Gas
进入Fluid Models标签页，设置Heat Transfer Option为IsoThermal，指定Fluid Temperature为21 C，点击OK按钮关闭面板
2.4 边界条件设置
1、添加边界inlet
右键选择节点Default Domain，选择弹出对话框Insert → Boundary插入边界
如下图所示指定边界名称为inlet，点击OK按钮打开设置面板
进入面板Basic Settings标签页，设置Boundary Type为Inlet，指定Location为INLET，如下图所示
进入Boundary Details标签页，如下图所示指定Mass and Momentum Option为Total Pressure(stable)，指定Relative Pressure为0 Pa，点击OK按钮关闭对话框
2、插入出口边界VENT1
如下图所示插入边界
指定边界名称为VENT1
如下图所示指定边界位置为OUT
指定出口质量流量为为0.225 kg/s
3、插入出口边界VENT2
采用相同方式指定出口边界VENT2，指定其位置为VENT2，质量流量为0.225 kg/s
边界指定完毕后的模型树节点如图所示。
2.5 设置监测点
点击工具栏按钮Output Control打开输出控制设置对话框
如下图所示定义监测物理量
areaAve(Velocity w)@VENT1
2.6 设置求解控制参数
鼠标双击模型树节点Solver Control弹出参数设置面板
如下图所示指定求解控制参数
点击工具栏按钮Define Run
软件会自动打开求解管理器。
2.7 求解计算
如下图所示设置并行计算参数，指定CPU数量，点击按钮Start Run开始求解计算
监测得到出口平均速度曲线
计算完毕后如下图所示，选中选项Post-Process Results，点击OK按钮打开CFD-Post进行后处理
2.8 计算结果
流线分布
加入示踪粒子
导出数据
导出出口VENT1的数据
带出VENT2的计算结果数据
3 房间环境计算
3.1 启动CFX
启动CFX，如下图所示设置Work Directory，点击按钮CFX-Pre启动CFX
点击工具栏按钮New Case打开设置对话框，选择General项，点击按钮OK新建Case
3.2 导入计算网格
选择菜单File → Import → Mesh…打开文件选择对话框
如下图所示选择网格文件room.cfx5，点击OK按钮导入网格文件
导入模型如图所示。
3.3 计算区域设置
鼠标双击模型树节点Default Domain打开区域设置面板
进入Basic Settings标签页，如下图所示设置Material为Air Ideal Gas
注：考虑自然对流必须考虑重力影响，参考密度的设置非常重要。
进入Fluid Models标签页，设置Heat Transfer Option为Thermal Energy，指定Turbulence为Shear Stress Transport，点击OK按钮关闭面板
如下图所示设置初始温度为21 C
3.4 插值函数
选择菜单Tools → Initialize Profile Data弹出设置对话框
如下图所示选择前面保存的文件vent1.csv
相同方式添加文件vent2.csv
2.4 边界条件设置
1、添加边界inlet
右键选择节点Default Domain，选择弹出对话框Insert → Boundary插入边界
如下图所示指定边界名称为vent1，点击OK按钮打开设置面板
进入面板Basic Settings标签页，设置Boundary Type为Inlet，指定Location为VENT1，如下图所示
进入Boundary Details标签页，如下图所示指定温度为为21 C，点击OK按钮关闭对话框
2、插入边界VENT2
如下图所示插入边界
指定边界名称为VENT2
如下图所示指定边界位置为VENT2，如下图所示设置
进入Boundary Details标签页，如下图所示指定温度为为21 C，点击OK按钮关闭对话框
3、插入其他边界
边界指定完毕后的模型树节点如图所示。
2.5 设置监测点
点击工具栏按钮Output Control打开输出控制设置对话框
如下图所示定义监测物理量
massFlowAve(Temperature)@outlet
2.6 设置求解控制参数
鼠标双击模型树节点Solver Control弹出参数设置面板
如下图所示指定求解控制参数
点击工具栏按钮Define Run
软件会自动打开求解管理器。
2.7 求解计算
如下图所示设置并行计算参数，指定CPU数量，点击按钮Start Run开始求解计算
监测得到的壁面温度变化
计算完毕后如下图所示，选中选项Post-Process Results，点击OK按钮打开CFD-Post进行后处理
2.8 计算结果
温度分布
创建z=1.2m、2m、5.1m、0.25m的四个平面，查看温度分布，如下图所示
