作者:范文哲
本文摘要(由AI生成):
本文介绍了使用CFX软件读取Maxwell磁场或功率损耗的方法,特别以读取功率损耗为例进行了详细阐述。首先,通过Maxwell计算出涡流损耗并导出数据文本。然后,在CFX中设置函数以读取这些功率损耗数据,并在流体分析模型中添加功率损耗子模型。最后,经过稳态计算,得到了反映感应加热不均匀功率损耗分布的温度场分布图。该方法同样适用于外部磁场的读取,为流体与磁场耦合分析提供了有效工具。
目前磁流体技术越来越多的得到了应用,那么就需要流体和磁场之间的耦合计算,之前发布了一个fluent读取 Maxwell磁场数据的方法,该方法可以很好的读取Maxwell当中的磁场结果,在fluent的MHD模块可以很要的传递磁场数据,这种方法得到大家的广泛使用。但是CFX在流体软件种的应用也很广泛,例如,电磁泵、焊接、炼钢等场所需要电磁场的计算结果,获取磁场分布或者感应加热的功率损耗。而且在CFX种的磁场设置是很方便的,值需要勾选相应的内容,即可考虑磁场效果,那么读取Maxwell数据的方法该怎么实现呢?下面来讲解一下。
本次以读取功率损耗为例,首先Maxwell中的计算方法和之前相同,计算出涡流损耗,并通过后处理导出坐标和功率损耗的数据文本,其模型和计算结果如图所示
线圈加热圆盘三维模型 线圈加热圆盘磁场分布
线圈加热圆盘涡流损耗分布
可以看到磁场分布和感应的涡流损耗分布是不均匀的,在线圈的下方涡流损耗较大
通过常规的Maxwell和温升计算模块连接的方式可以得到温度分布如下图所示,但是不能准确给定物体表面的对流系数,得到结果是经验数值,因此需要在流体软件中分析温度场。
线圈加热圆盘AC模块稳态分析
线圈加热圆盘温度分布
在流体分析中的温度场分析和常规方法类似,需要在子模型中添加功率损耗即可,只是功率损耗需要定义为函数,其设置的模型结果和最终的温度场分布如图所示。
线圈加热圆盘CFX模型 线圈加热圆盘温度分布
重点考虑读取功率损耗的方法。在流体软件中需要定义函数funciton如下图所示,读取Maxwell计算的功率损耗文本得到如下的结果,函数名称为power
功率损耗读取的函数设置方法
在表达式中定义一个表达式source读取power函数,如下图所示,填写相应的参数即可
功率损耗设置方法
经过稳态计算得到温度场的分布如图所示,可以看到温度值在感应线圈位置是最高的,这样就体现的感应加热的不均匀的功率损耗分布
该方法同样的适用于外部磁场的读取方式,方法同上,只是将功率改为磁场B即可。CFX中的计算为隐士算法,而且计算设置更加灵活便于理解。因此推荐大家使用CFX软件进行通用的流体分析或者磁场流体的耦合分析