CFX读取Maxwell磁场或功率损耗的方法_电磁-流体耦合_电磁-结构耦合_Maxwell

CFX读取Maxwell磁场或功率损耗的方法

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作者：范文哲

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模块可以很好的传递磁场数据，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、电磁搅拌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中的磁场设置是很方便的，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

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线圈加热圆盘三维模型线圈加热圆盘磁场分布

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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。

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线圈加热圆盘AC模块稳态分析

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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。

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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

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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

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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

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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

fluent读取Maxwell磁场数据的方法

本文摘要（由AI生成）：文章主要介绍了如何将Maxwell软件计算出的磁场数据导入Fluent软件进行磁流体计算的方法。首先，需要从Maxwell软件中导出磁场数据，并将其保存为mag格式。然后，在Fluent软件中打开MHD模块，选择1MHD，并读取mag文件。最后，查看导入的磁场数据，并进行相应的处理。需要注意的是，导出Maxwell数据结果和处理导出数据是操作中的难点。在计算磁流体的时候需要考虑磁场的分布，考虑流体的分布，fluent中的MHD模块能够很好的耦合两者之间的效果，默认的mhd是输入磁场定值来确定空间的磁场分布，那么有时候是变化的磁场，就需要其他软件来完成磁场的计算，Maxwell软件作为ANSYS的磁场计算软件，越来越多的得到了应用。当然其磁场的计算是比较方便的，fluent的流体计算也是比较方便的，那么两者之间如何传递磁场数据呢？先看一下传递的效果，下面为一个线圈在空间的磁场分布如图所示提取下方一个空间内的磁场分布，其云图和矢量图如图所示，数据导出成mag格式打开fluent软件,打开fluent的MHD模块，命令中输入define→models→addon-module.选择1MHD,读取mag文件其云图如图所示，矢量显示如图所示具体操作方法参考下方，难点就是Maxwell数据结果的导出，另外就是导出数据的处理，这两者是比较麻烦，具体参考后面

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