PHOENICS初级培训教程

PHOENICS简介

1 PHOENICS简介 PHOENICS 软件是英国CHAM 公司开发的模拟传热、流动、化学反应、燃烧过程的通用CFD 软件，已经有30 多年的历史，是世界上第一套计算流体力学与计算传热学商用软件，其名字由Parabolic Hyperbolic Or Elliptic Numerical Integration Code Series 几个字母的缩写而来。PHOENICS 提供了直角坐标系、柱坐标系和适体坐标系三套坐标系统，可用于求解一维、二维及三维空间的可压缩或不可压缩、单相或多相的稳态或瞬态流动。 2 PHOENICS的特点 除了通用计算流体/计算传热学软件应该拥有的功能外PHOENICS软件有自己独特的功能： 1、开放性：PHOENICS最大限度地向用户开放了程序，用户可以根据需要任意修改添加用户程序、用户模型。PLANT及INFORM功能的引入使用户不再需要编写FORTRAN源程序，GROUND程序功能使用户修改添加模型更加任意、方便。 2、CAD接口：PHOENICS可以读入任何CAD软件的图形文件。 3、MOVOBJ：运动物体功能可以定义物体运动，避免了使用相对运动方法的局限性。 4、大量的模型选择：20多种湍流模型，多种多相流模型，多流体模型，燃烧模型，辐射模型。 5、提供了欧拉算法也提供了基于粒子运动轨迹的拉格朗日算法。 6、计算流动与传热时能同时计算浸入流体中的固体的机械和热应力。 7、VR（虚拟现实）用户界面引入了一种崭新的CFD建模思路。 8、PARSOL（CUT CELL)：部分固体处理。 9、软件自带1000多个例题，附有完整的可读可改的原始输入文件。 10、PHOENICS专用模块 3 PHOENICS的基本结构 PHOENICS软件由前处理模块、计算模块和后处理模块组成。 SATELLITE为PHOENICS 的前处理程序，主要功能是将用户关于某一特殊流动模拟的指令翻译成EARTH 能够懂的语言，通过数据文件将信息传送给

基于phoenics流体仿真软件对自然对流的分析

19 图6 圆柱齿轮装配运动仿真 2010年第9期（总第144期） NO.9.2010 （CumulativetyNO.144） China Hi-Tech Enterprises 架，打开装配设计Assembly Design工作台，导入两个圆柱齿轮及齿轮架，施加合适的位置约束，把两个齿轮安装在齿轮架上，通过碰撞停止命令适当的调整使两个齿轮相互啮合。在完成齿轮的装配后，最后进入运动机构仿真（KIN ）工作台，利用Revolute Joint命令在两个齿轮和齿轮架之间分别建立一个旋转副。然后点击Gear Joint命令，出现对话框后，选择刚才建立的两个旋转副，在Rotation direction中设定好齿轮的传动方向，将齿轮架固定，再施加一个角度驱动后，系统就可以进行机构运动仿真，点击仿真命令，打开仿真编辑器生成仿真动画。在仿真过程中可以添加干涉分析和距离分析，可以将分析设定为停止，这样在发生干涉时设计者可以查看干涉的具体情况。在动画制作完成后，就可以使用仿真播放器播放仿真动画了。图6为圆柱齿轮装配运动仿真图形。 四、结语 本文通过渐开线圆柱齿轮建模和运动仿真为例，介绍了 CATIA软件的高级建模功能以及机构运动仿真模块的应用，从而为渐开线圆柱齿轮参数化设计提供了依据，也可为类似的机构运动进行简单的仿真方法提供参考。 参考文献 [1]孙恒，陈作模．机械原理[M]．北京：高等教育出版社，1997． [2]宁贵欣．CATIA V5工业造型设计实例教程[M]．北京：清华大学出版社，2004． 作者简介：彭春雷（1975－），男，安徽人，陕西理工学院讲师，研究方向：机械CAD/CAM。 （新疆大学电气工程学院，新疆 乌鲁木齐 830000） 张少强，黄 龙，张 涛，张晓磊，马利东，努尔比亚木，狄安 基于ｐｈｏｅｎｉｃｓ流体仿真软件对自然对流的分析 摘要：自然对流在日常生活中很普遍，散热器周围比较脏等现象都是由自然对流所引起的。由于空气是无色的流体， 人类无法用肉眼看见其流动现象，同时其内部的物理参数在时刻发生变化，形成诸如温度场、速度场及压力场等，这给人类认识物质世界造成了一定的难度。但通过830000流体仿真软件，建立物理模型，并对其边界条件的限制，在理想的条件下，利用热力学、传热学及物理方面的定律，采用数学迭代的方法，可以把自然对流所形成的场完整的表示出来，为在实验室中做出的实验数据提供参考依据。 关键词：自然对流；仿真软件；Phoenics；建模 中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2010）09-0019-02 自然对流发生在流体中，最常见的流体就是空气。现在我们想利用这款流体仿真软件phoenics对自然空气对流进行理论分析，将我们平常看不到的空气形象化，便于我们分析其内部各流场的分布，通过不同的边界条件我们可以得到不同的场分布图。此次我们所做的是大空间的自然对流的场分布，所以我需要改变空间的大小和形状来分析各种不同场分布，同时我们可以分析一下影响自然对流的因素。但由于理想条件实际中无法满足和收敛因子很难取，所以模拟的结果只做一个参考数据。 一、设计方法 思路：本软件要实现的是在建立的模型上，定义其边界条件和初始条件，调节松弛因子以“迭代”的数学思想，利用热力学，传热学及物理方面的定律进行计算，直至误差小于某一值时才结束，这样仿真就成功了。在实验运行结果出来后，通过菜单选项将结果在phoenics的界面上显示出来，通过改变选项转换温度场、压力场、速度场等。这样我们能够清楚的看见各种场的形状，及其空间分布状况。这将现实中肉眼无法直接观测到的现象形 图1 设计流程图

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1.CFD软件简介 英文名称CFD，主要用于解决工程中的流体和传热问题，目前比较好的CFD软件有：Fluent、CFX、Phoenics、Star-CD，除了Fluent是美国公司软件外，其它三个都是英国公司的产品。FLUENT FLUENT是目前国际上比较流行的商用CFD软件包，在美国的市场占有率为60%。举凡跟流体，热传递及化学反应等有关的工业均可使用。它具有丰富的物理模型、先进的数值方法以及强大的前后处理功能，在航空航天、汽车设计、石油天然气、涡轮机设计等方面都有着广泛的应用。其在石油天然气工业上的应用包括：燃烧、井下分析、喷射控制、环境分析、油气消散/聚积、多相流、管道流动等等。Fluent的软件设计基于CFD软件群的思想，从用户需求角度出发，针对各种复杂流动的物理现象，FLUENT软件采用不同的离散格式和数值方法，以期在特定的领域内使计算速度、稳定性和精度等方面达到最佳组合，从而高效率地解决各个领域的复杂流动计算问题。基于上述思想，Fluent开发了适用于各个领域的流动模拟软件，这些软件能够模拟流体流动、传热传质、化学反应和其它复杂的物理现象，软件之间采用了统一的网格生成技术及共同的图形界面，而各软件之间的区别仅在于应用的工业背景不同，因此大大方便了用户。其各软件模块包括：GAMBIT——专用的CFD前置处理器，FLUENT系列产品皆采用FLUENT公司自行研发的Gambit前处理软件来建立几何形状及生成网格，是一具有超强组合建构模型能力之前处理器，然后由Fluent进行求解。也可以用ICEM CFD进行前处理，由TecPlot进行后处理。Fluent5.4——基于非结构化网格的通用CFD求解器，针对非结构性网格模型设计，是用有限元法求解不可压缩流及中度可压缩流流场问题的CFD软件。可应用的范围有紊流、热传、化学反应、混合、旋转流（rotating flow）及震波（shocks）等。在涡轮机及推进系统分析都有相当优秀的结果，并且对模型的快速建立及shocks处的格点调适都有相当好的效果。Fidap——基于有限元方法的通用CFD求解器，为一专门解决科学及工程上有关流体力学传质及传热等问题的分析软件，是全球第一套使用有限元法于CFD领域的软件，其应用的范围有一般流体的流场、自由表面的问题、紊流、非牛顿流流场、热传、化学反应等等。FIDAP本身含有完整的前后处理系统及流场数值分析系统。对问题整个研究的程序，数据输入与输出的协调及应用均极有效率。Polyflow——针对粘弹性流动的专用CFD 求解器，用有限元法仿真聚合物加工的CFD软件，主要应用于塑料射出成形机，挤型机和吹瓶机的模具设计。Mixsim——针对搅拌混合问题的专用CFD软件，是一个专业化的前处理器，可建立搅拌槽及混合槽的几何模型，不需要一般计算流力软件的冗长学习过程。它的图形人机接口和组件数据库，让工程师直接设定或挑选搅拌槽大小、底部形状、折流板之配置，叶轮的型式等等。MixSim随即自动产生3维网络，并启动FLUENT做后续的模拟分析。Icepak——专用的热控分析CFD软件，专门仿真电子电机系统内部气流，温度分布的CFD分析软件，特别是针对系统的散热问题作仿真分析，藉由模块化的设计快速建立模型。CFX CFX是由英国AEA公司开发，是一种实用流体工程分析工具，用于模拟流体流动、传热、多相流、化学反应、燃烧问题。其优势在于处理流动物理现象简单而几何形状复杂的问题。适用于直角/柱面/旋转坐标系，稳态/非稳态流动，瞬态/滑移网格，不可压缩/弱可压缩/可压缩流体，浮力流，多相流，非牛顿流体，化学反应，燃烧，NOx生成，辐射，多孔介质及混合传热过程。CFX采用有限元法，自动时间步长控制，SIMPLE算法，代数多网格、ICCG、Line、Stone和Block Stone解法。能有效、精确地表达复杂几何形状，任意连接模块即可构造所需的几何图形。在每一个模块内，网格的生成可以确保迅速、可靠地进行，这种多块式网格允许扩展和变形，例如计算气缸中活塞的运动和自由表面的运动。滑动网格功能允许网格的各部分可以相对滑动或旋转，这种功能可以用于计算牙轮钻头与井壁间流体的相互作用。CFX引进了各种公认的湍流模型。例如：k-e模型，低雷诺数k-e模型，RNG k-e模型，代数雷诺应力模型，微分雷诺应力模型，微分雷诺通量模型等。CFX的多相流模型可用于分析工业生产中出现的各种流动。包括单体颗粒运动模型，连续相及分散相的多相流模型和自由表面的流动模型。CFX-TASCflow在旋转机械CFD计算方面具有很强的功能。它可用于不可压缩流体，亚/临/超音速流体的流动，采用具有壁面函数的k-e模型、2层模型和Kato-Launder模型等湍流模型，传热包括对流传热、固体导热、表面对表面辐射，Gibb’s辐射模型，多孔介质传热等。化学反应模型包括旋涡破碎模型、具有动力学控制复杂正/逆反应模型、Flamelet模型、NOx和碳黑生成模型、拉格朗日跟踪模型、反应颗粒模型和多组分流体模型。CFX-TurboGrid是一个用于快速生成旋转机械CFD网格的交互式生成工具，很容易用来生成有效的和高质量的网格。PHOENICS

一些关于CFD网格方面的资料.doc

PHOENICS 软件培训网络问答总汇 1.CFD软件简介 2.PHOENICS界面入门 3.模型编辑界面的控制面板图一 4.模型编辑界面的控制面板图二 5.计算结果查看界面的控制面板图 6.模型编辑界面和计算结果查看界面的通用界面图 7.PHOENICS入门简介（英文版）-1 8.PHOENICS入门简介（英文版）-2 9.PHOENICS入门简介（英文版）-3 10.PHOENICS入门简介（英文版）-4 11.PHOENICS入门简介（英文版）-5 12.PHOENICS入门简介（英文版）-6 13.PHOENICS入门简介（英文版）-7 14.PHOENICS入门简介（英文版）-8 15.PHOENICS入门简介（英文版）-9 16.PHOENICS入门简介（英文版）-10 17.Pro/E与PHOENICS的传输 18.PHOENICS 中的湍流模型 19.PHOENICS 中对化学反应过程的处理 20.PHOENICS 中的辐射模型 21.PHOENICS 中的燃烧模型 22.PHOENICS 中的多相流模型 23.PHOENICS 对非正交物体的自动贴体网格处理 24.PHOENICS 的局部网格加细技术 25.PHOENICS 燃烧模拟例题库 26.PHOENICS 的应用领域 27.PHOENICS模块应用 28.关于Q1文件的应用 29.GROUP19的使用 30.PHOENICS软件的COFFUS模块中所用变量的含义 31.PHOENICS程序应用-理论基础部分 32.有限差分法/有限元方法/有限体积法 33.非结构网格和结构网格到底哪个好 34.物理模型与数学模型在概念上的区别 35.出口物体中系数(coefficient)的选取 36.turbulence convergence 37.关于局部加细技术和NULL物体使用 38.Phoenics 中PARSOL技术的应用39.如何编译Plant 40.PHOENICS中EPKE这个变量的含义 41.phoenics3.5中，Objects中的Null的意思 42.phoenics如何安装 43.PLANT功能使用 44.如何才能成为CFD高手 45.如果你想买PHOENICS 46..在计算时，收敛的判断是各个变量的err%都要小于0.1%才行 47.PLANT和GROUND功能的简单说明 48.关于选择能量方程的讨论 49.BLOCKAGE的属性自定义设置问题 50.PHOENICS编辑界面背景颜色的变换 51.Q1文件的组成 52..正版phoenics3.5的安装步骤 53.如何inlet的速度分布 54.关于PHOENICS收敛的话题 55.有关BFC的问题 56.关于迭代次数的一个问题 57.为什么流场计算的最后一个网格的速度U 总是0 58.phoenic3.5安装在winxp下可以吗 59.将phoenics装在其他盘下的情况 60.对于大空间建筑如何保证流场的对称 61.关于导入图形的问题 62.我用PHOENICS的体会与收获 63.如何画等值线（利用photon） 64.有关phoenics中流场初始化的问题 65.有关斜面设置的问题讨论 66.有关多孔物体的设置 67.有关出口流量的设置问题 68.关PATCH(name,PROFIL,NX/2,NX/2,NY/2,NY/2 ,NZ/2,NZ/2,1,LSTEP) 69.设置进口压力的方法 70.设置固体的两种方法 71.有关湿度问题的问答 72.两种不同流体的换热器耦合问题 73.有关源相设置的问题 74.RElAX(LTLS,FALSDT,1.00000E+00)是什么意思？是如何设置的

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PHOENICS每周一学 应朋友的邀请，借此机会在论坛内和朋友们交流PHOENICS的建筑暖通Flair模块（需要购买的朋友可以联系上海飞熠软件技术有限公司），以及解答各位朋友的问题，请加QQ：155283215。也请各位PHOENICS 发烧友踊跃发言，并批评指正（有些图不清楚是网页显示的问题，请下载图形）。路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。 第一讲：前言 PHOENICS概述 PHOENICS程序是世界最早的计算流体与计算传热学(CFD/NHT)商用软件，它是国际计算流体与计算传热的主要创始人、英国皇家工程院院士D.B.SPALDING教授及40多位博士近30年心血的典范之作。总部CHAM公司位于英国著名的温网举办地温布尔登（Wimbledon），网址：https://www.wendangku.net/doc/a21687266.html,。中国总代理是上海飞熠软件技术有限公司，网址： https://www.wendangku.net/doc/a21687266.html, 。 PHOENICS是 Parabolic Hyperbolic Or Elliptic Numerical Integration Code Series 几个字母的缩写，这意味着只要有流动和传热都可以使用Phoenics来模拟计算。PHOENICS可以用来模拟流体流动、传热、化学反应及相关现象。PHOENICS已广泛应用于航空航天、船舶、汽车、暖通空调、环境、能源动力、化工等各个领域。其应用范围总结为A到Z，今列出如下: Aerodynamics(空气动力学)，Burner(燃烧器)，Cyclonic separation(分离器中的分离)，Duct flow(管道中的流动)，Electron Cooling(电子器件冷却)，Fire engineering(防火工程)，Geophysical stu勿(地球物理研究)，Heat exchanger(换热器)，Impeller(叶轮中的流动)，Jet(射流)，Kiln(炉室中的传热)，Lung(肺部中的流动)，Mould filling(浇铸中的充填过程)，Nozzle(喷嘴中的流动)，Oil slick(油膜运动)，Plume dispersal(尾流的扩散)，Quality of air(空气质量预报)，Rocket(火箭中的流动)，Stirred tank(搅拌箱中的流动)，Tundish(浇口漏斗中的场预测)，Urban pollution(城市污染预测)，Vistol aircraft(直升机流场分析)，Wet cooling tower(湿式冷却塔流场分析)，NOx reduction(降低燃烧中的NOX分析)，Yacht(游艇四周流场分析)，Zeppelin(飞艇流场分析)。 PHOENICS程序有前处理、求解器、后处理模块构成. PHOENICS程序语言是标准ANSI FORTRAN77（现在是inter Fortran）语言，与机器无关，程序总共大约110,000条语句， 2000个子程序。 网格系统包括：直角、圆柱、曲面（包括非正交和运动网格，但在其VR环境不可以）、多重网格、精密网格。可以对三维稳态或非稳态的可压缩流或不可压缩流进行模拟，包括非牛顿流、多孔介质中的流动，并且可以考虑粘度、密度、温度变化的影响。在流体模型上面，PHOENICS内置了22种适合于各种Re数场合的湍流模型，包括雷诺应力模型、多流体湍流模型和通量模型及k-e模型的各种变异，共计21个湍流模型，8个多相流模型，10多个差 分格式。

PHOENICS的原理与应用

—— 清洁能源技术论坛版权所有，https://www.wendangku.net/doc/a21687266.html,. ─ 73 ─计算流体力学软件PHOENICS 及其工程应用 中国石油大学机电学院 马培勇，仇性启，唐鹏 摘 要: 计算流体力学是用计算机来分析流动的尖端技术，用计算模型描述所建立和研究的物理系统。流体流动物理学运用于有效模型时，CFD 软件可模拟出流体流动、传热、传质、相变、化学反应、机械运动以及固体结构的压力变形。PHOENICS 是流体力学中通用性很强的商业软件之一，能够有效对上述现象进行数量上的预测。本文对该软件的基本结构、物理模型及算法、边界条件及源项的处理方法以及其功能特点与应用作简要介绍。 Application of CFD Code PHOENICS in Engineering MA Pei-yong, QIU Xing-qi, TANG Peng (College of Machinery and Engineering, University of Petroleum, Dongying 257061,China) Abstract: Computational fluid dynamics (CFD) is a sophisticated analysis technique that uses computers to simulate fluid flow and enables a computational model representing a physical system to be built and studied. When fluid flow physics is applied to this virtual prototype, the CFD application outputs a prediction of the fluid dynamics. The software predicts not only the fluid flow behavior, but also the transfer of heat, mass, phase change, chemical reaction, mechanical movement, and stress or deformation of related solid structures. PHOENICS is one of the general-purpose software packages and it can predict the above phenomena quantitatively. The basic structure , physics model, arithmetic, management of boundary condition and source , abilities and application of PHOENICS is introduced simply in the paper. 1前言 计算流体力学（Computational Fluid Dynamics ，简称CFD ，以下同）是流体力学、偏微分方程数值理论、数值分析和计算机科学等多种领域的交叉学科，主要用于解决工程中的流体和传热问题。随着计算机技术的推广普及和计

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tecplot-360培训教程--上海飞熠 Tecplot 360培训教程 --上海飞熠软件技术有限公司 主要内容前言、公司简介一、Tecplot介绍二、曲线图 三、二维图 四、三维图 五、数据操作六、绘图增强七、自动化 八、CFD分析

上海飞熠软件技术有限公司 ,专业的计算流体力学、计算传热学的软件代理商，主营的软件有: FlOW-3D精准的流体模拟软件 TECPLOT专业的绘图与数据分析软件. GRIDGEN(POINTWISE)专业的网格划分软件 FLOWNEX管网系统优化设计软件 PHOENICS建筑通风/暖通/安全专业的CFD软件

Tecplot是Tecplot公司推出的绘图和数据分析的通用软件 Tecplot对于进行数值模拟、数据分析和测试是理想的工具 Earth Sciences Manufacturing Academic Institutions Army Corps of Engrs. 3M Berkeley ChevronTexaco Applied Materials CalTech USGS Georgia Tech Caterpillar Unocal Ford Motor Company MIT Intel Woods Hole Purdue Aerospace John Deer Princeton Boeing Monsanto Stanford Cessna Dept of Defense & US Gov. Univ. of Illinois UC Electric Boat Univ. of Michigan General Electric Jet Propulsion Lab Edwards AFB National Labs Lockheed Martin Naval Research Lab Argonne NASA Research Ctrs. Naval Surface Warfare Knolls Atomic Power Center Northrop Grumman Los Alamos NIH ONERA Lawrence Livermore NIST Lawrence Berkeley Pratt & Whitney US ARL Raytheon Oak Ridge US Food & Drug Admin. Rolls Royce Pacific Northwest Wright Patterson AFB Solar Turbines Sandia