计算传热学与计算流体力学的理想选择优秀课件.ppt
计算传热学与计算流体力学的理想选择第1页,本讲稿共22页PHOENICS最受欢迎的方面n与CAD的接口n开放性 提供部分源程序 PLANT功能 GROUND强大的编程功能n欧拉法和拉格朗日法n与其它程序良好的接口功能第2页,本讲稿共22页PHOENICS的名称由来PHOENICS是英国CHAM公司开发的模拟传热、流动、反应、燃烧过程的通用CFD软件,全称为Parabolic Hyperbolic Or Elliptic Numerical Integration Code Series.PHOENICS的应用非常广泛,有关流动、传热、化学反应及燃烧过程的现象都可以应用PHOENICS求解,因为这些物理问题的控 制方程就是上述的那些微分方程。第3页,本讲稿共22页PHOENICS的专用模块PHOENICS还有一些专用模块,它们针对性强,对所模拟的现象有很强的模拟能力.例如:FLAIR 用于暖通建筑行业;HOTBOX用于电子元件散热;COFFUS用于工业锅炉煤燃烧;EXPLOIT用于爆炸燃烧 第4页,本讲稿共22页PHOENICS的优缺点(一)CFD四大软件:FLUENT PHOENICS STAR-CD CFX CFD软件的要求:使用方便 界面友好+二次开发计算可靠 CFD四大难题+“非专家系统”经济性 model+price 第5页,本讲稿共22页PHOENICS的优缺点(二)CFD软件的三大方面:网格生成 结构化网格数值算法 较强物理模型 很强另外PHOENICS在后处理上面逊色一些,但提供与TECPLOT,FIELDVIEW等专门后处理软件的接口.第6页,本讲稿共22页PHOENICS软件的数值模拟库 Phoenics自带了1000多个例题与验证题,附有完整的可读可改的输入文件Q1,用户可以从库中找出一个类似的Q1,进行修改.这样可以节约时间并且富于教益,学习别人的工作.第7页,本讲稿共22页下面将介绍一下PHOENICS软件的基本原理第8页,本讲稿共22页PHOENICS软件的变量n因变量(dependent variables)100个n自变量(independent variables)X Y Z tn辅助变量(auxiliary variables)RHO1,ENUL第9页,本讲稿共22页PHOENICS软件求解的方程:其离散式为:aPP=aNN+aSS+aEE+aWW+aHH+aLL+aTT+sources 其中:aP=aN+aS+aE+aW+aH+aL+aT(by continuity)第10页,本讲稿共22页PHOENICS软件求解方法1.Point by point:aPfPnew=aNfNold+aSfSold+aEfEold+aWfWold+aHfHold+aLfLold+aTfT+sources 收敛迟缓,适用于各变量强烈偶合第11页,本讲稿共22页PHOENICS软件求解方法2.Slabwise:aPfPnew-aNfNnew-aSfSnew-aEfEnew aWfWnew =aHfHold+aLfLold+aTfT+sources Solve命令的默认解法,对抛物流有较大优越性第12页,本讲稿共22页PHOENICS软件求解方法3.Wholefield:aPfPnew-aNfNnew-aSfSnew-aEfEnew-aWfWnew-aHfHnew+aLfLnew =aTfT+sources 适合于弱非线性,如热传导;压力修正方程通常用此方法第13页,本讲稿共22页PHOENICS中的边界条件(源项)nPHOENICS默认(不设任何边界条件):所有边界对流体不产生流入(出)、无摩擦、绝热,表现出对称面或轴的特征;phoenics设置边界条件以源项的形式加入。第14页,本讲稿共22页PHOENICS中的边界条件(源项)n传统源项,如压力梯度、粘性发热等已经在phoenics中内置,term命令控制;n有限容积法离散方程,源项线性表达为:Sbc=TC(V-)T是几何因子,如面积对每个单元有:第15页,本讲稿共22页n每单元源项:PHOENICS中的边界条件(源项)第16页,本讲稿共22页nPIL施加源项:nwhere and when?nT、C、V?Patch(name,type,ixf,ixl,iyf,iyl,izf,izl,itf,itl)Coval(name,variable,coefficient1,value1)Coval(name,variable,coefficient2,value2)variable是phoenics求解变量PHOENICS中的边界条件(源项)第17页,本讲稿共22页n固定值边界:C赋为大数(fixval),V取边界值PHOENICS中的边界条件(源项)第18页,本讲稿共22页n固定流率边界:C赋为小值,V取边界流率与C的商(C为fixflu,V取边界流率)PHOENICS中的边界条件(源项)第19页,本讲稿共22页PHOENICS软件的构成第20页,本讲稿共22页Q1文件的24个GROUPnTALK=T;RUN(1,1)nGROUP 1.Run title and other preliminariesnGROUP 2.Transience;time-step specificationnGROUP 3.X-direction grid specificationnGROUP 4.Y-direction grid specificationnGROUP 5.Z-direction grid specificationnGROUP 6.Body-fitted coordinates or grid distortionnGROUP 7.Variables stored,solved&namednGROUP 8.Terms(in differential equations)&devicesnGROUP 9.Properties of the medium(or media)nGROUP 10.Inter-phase-transfer processes and propertiesnGROUP 11.Initialization of variable or porosity fieldsnGROUP 12.Convection and diffusion adjustmentsnGROUP 13.Boundary conditions and special sourcesnGROUP 14.Downstream pressure for PARAB=.TRUE.nGROUP 15.Termination of sweepsnGROUP 16.Termination of iterationsnGROUP 17.Under-relaxation devicesnGROUP 18.Limits on variables or increments to themnGROUP 19.Data communicated by satellite to GROUNDnGROUP 20.Preliminary print-outnGROUP 21.Print-out of variablesnGROUP 22.Spot-value print-outnGROUP 23.Field print-out and plot controlnGROUP 24.Dumps for restartsnSTOP第21页,本讲稿共22页Thank you!第22页,本讲稿共22页