蝶阀内流场分析
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目 录
关键字：
1. 摘要.............................................................................................................................1
2. 案例描述.....................................................................................................................1
3. 操作步骤.....................................................................................................................1
3.1. 准备工作...........................................................................................................1
3.2. 物理模型设置...................................................................................................4
3.3. 写出 CFX-Solver 求解输入文件（.def） .......................................................8
3.4. CFX-Solver 求解设置 .......................................................................................8
3.5. CFD-POST 后处理设置....................................................................................9
4. 本章小结...................................................................................................................14
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1. 摘要
阀门是用来开闭管路、控制流向、调节和控制输送介质的参数（温度、压力和
流量）的管路附件。研究管路内阀门或者其他障碍物的水力损失是一项非常重要的
工作，有利于设计者更好的理解损失发生的原因，利用 CFD 模拟获得结果还可以知
道改进阀门/连接头的结构，从而降低对流体机械（如泵、压缩机等）的性能要求和
设计生产成本。本例以蝶阀管路流动为例，用 ANSYS19.0 软件，对管内流场进行仿
真，包括流动材料属性、边界条件、求解和后处理的设置。计算流场内各物理量的
分布，可用于评判阀门水力特性等。
2. 案例描述
本例中水流以 5m/s 的速度流经 20mm 半径的管路，水流进口为充分发展入口，
蝶阀开度为 55°，等效沙粒粗糙度为 0.2mm。参考温度为 300K，参考压力为
1atm。
3. 操作步骤
3.1. 准备工作
3.1.1. 创建工作目录
打开 ANSYS CFX 仿真软件，将网格文件 PipeValveMesh.gtm 拷贝至英文文件目
录下，更改 Working Directory 路径至网格文件目录下。
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鼠标左键单击 CFX-Pre 19.0 ，进入 CFX-Pre 界面。
3.1.2. 新项目创建
进入 CFX-Pre 界面，鼠标左键单击【File】>【New Case】或菜单栏下 ，新
建 case，在弹出的对话框中选取【Simulation Type】>【General】，点击【OK】进入
到 case 设置界面中。
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3.1.3. 导入网格文件
在【File】>【Import】>【Mesh…】,选择【Files of type】为【CFX Mesh（*gtm
*cfx）】，在视图窗口选取网格文件 PipeValveMesh.gtm，单击【Open】导入网格。此
时，图形界面中可以查看到导入的网格形态。
3.1.4. 保存 case 文件
选择【File】>【Save Case As】，在【File name】中写入 PipeValve，单击
【Save】保存 case 文件。
