作者：跑進(jìn)CAE新時代

? ? ? ? 旋轉(zhuǎn)機(jī)械的數(shù)值仿真具有諸多特殊之處，比如，旋轉(zhuǎn)機(jī)械一般具有轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子葉輪和靜止的靜子葉輪，出于設(shè)計考慮往往動靜葉片數(shù)不等且互為質(zhì)數(shù)。

? ? ? ? 針對含有運(yùn)動域的仿真，CFX的解決方案是利用參考系運(yùn)動的穩(wěn)態(tài)仿真方法，對于動靜葉片數(shù)不等的解決方案，在減小計算成本的前提下，動靜各自取了單周期的網(wǎng)格，即存在了交界面數(shù)據(jù)傳遞的問題了，在穩(wěn)態(tài)仿真時CFX時怎樣解決的呢？

? ? ? ? ?穩(wěn)態(tài)求解計算時，ANSYS CFX給出了兩種解決方案，一是Frozen?Rotor“凍結(jié)轉(zhuǎn)子法”，二是Stage“級間平均法，也稱混合平面法”，很多朋友在在兩種方法的選擇上存在很多疑惑，現(xiàn)就上述兩種方法進(jìn)行一下討論。

?FrozenRotor:

? ? ? ? ?坐標(biāo)系改變，但轉(zhuǎn)子與定子之間的相對位置不變，參考坐標(biāo)系之間不考慮旋轉(zhuǎn)的相互影響，相當(dāng)于準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)計算。在凍結(jié)轉(zhuǎn)子模型下，組件間是有個固定的相對位置的，但是可以考慮坐標(biāo)的變換和節(jié)距（360/葉片數(shù)）的改變的。凍結(jié)轉(zhuǎn)子模型可以這樣理解，靜止域“觀察” 旋轉(zhuǎn)部件是處于一個固定的位置。

? ? ? ? 該種方法適合于流體速度遠(yuǎn)大于交界面位置的機(jī)械轉(zhuǎn)動速度時（即轉(zhuǎn)速較慢），此模型計算量最小，計算成本最低。

? ? ? ? 該模型具有一定的適用性，當(dāng)交界面上的通流速度相對機(jī)器旋轉(zhuǎn)速度較大時，此模型誤差較小。在參考坐標(biāo)系變化時，交界面上的瞬態(tài)影響不予考慮，雖減小了計算成本但也犧牲了一定的計算精度。再者就是需要上下游節(jié)距比Pitch ratio盡量為1，以最大程度的減小誤差。

? Stage:

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