phoenics基础内容中文版-建筑风环境模拟

2023/2/51PHOENICS2010初级培训教程

上海飞熠软件技术有限公司地址：上海钦州南路81号1916-1919室网址：

主讲：余祖斌（TECPLOT，PHOENICS，FLOW3D，GRIDGEN，FLOWNEX国内代理）2023/2/52

第一章PHOENICS软件基本介绍

第二章PHOENICS-VR应用设置

第三章案例操作练习2023/2/53

第一章PHOENICS软件基本介绍1.1基本简介1.2应用范围1.3VR操作界面1.4PHOENICS主要结构1.5PHOENICS模拟思路2023/2/541.1基本简介第一章PHOENICS软件基本介绍

世界上第一套计算流体与计算传热学商用软件

PHOENICS-81

1981年

PHOENICS2009

2010年发展至今。PHOENICSParabolicHyperbolicorEllipticNumericalIntegrationCodeSeries2023/2/551.2应用范围

建筑及暖通设计优化建筑周边的空气流动及温度分布建筑表面的风压系数建筑内部空间的空气流动及温度分布2023/2/56

其他应用范围航空航天、船舶、汽车、环境、能源动力、化工等领域还可模拟流体流动、传热、化学反应及相关现象动力机械船舶2023/2/571.3VR操作界面菜单栏工具栏标题计算域2023/2/58计算域尺寸定义2023/2/592023/2/5102023/2/5111.3VR操作界面-菜单栏新建算例打开已有的案例从案例库中调入例子读入Q1文件打开结果文件打开监视窗口保存保存图片File2023/2/512检查点参数设置添加文本后处理时可用绘制线性图调整鼠标旋转速度调整缩放速度调整光线标题Settings2023/2/513调整视窗常用控制面板工具栏管理定义位置定义尺寸复制阵列View2023/2/514前处理求解：一般求解及并行求解后处理修补工具Run2023/2/515/phoenics/d_polis/d_docs/facetfix/building.stl,经过修补后的文件会自动保存为building0.dat修补工具介绍：有破面的STL文件调用破面的stl确定修复位置或者默认全部修复开始修复2023/2/516Option改变字体参数改变背景色后处理与tecplot软件接口2023/2/517前处理求解器后处理1.4PHOENICS主要结构2023/2/5181.5PHOENICS模拟思路模型模拟结果划分网格简化解数理模型方程实物离散指导2023/2/5192.2PHOENICS前处理设置2.4PHOENICS开放性2.3PHOENICS后处理

第二章PHOENICS-VR应用设置2.1仿真操作流程2023/2/520

第二章PHOENICS-VR应用设置2.1仿真操作流程物质属性及其模型选择简单的模型可在PHOENICS中直接建立复杂的模型可从cad中建模，再将模型导入PHOENICSInlet–风速或者流量OpeningWind-根据当地的气象数据设置参数等迭代计算后处理查看结果前处理操作建立仿真模型设置边界条件调整网格2023/2/5212.2.1模型建立2.2.2物性及求解模型的选择2.2.3边界条件设置2.2.4计算域网格的调整网格疏密的调整操作

PARSOL功能（对网格质量的优化）2.2.5其他相关设置初始化设置源相设置Output设置Numerics选项设置2.2PHOENICS前处理设置2023/2/5222.2.1模型的建立PHOENICS自带模型种类多样，例如：人体形状，各种家具等2023/2/523CAD模型导入PHOENICS软件的几点要求如下：CAD的导出：1.必须是三维实体图形2.图形实体位于第一象限3.输出格式为ASCII码复杂的模型可从CAD或PROE等建模，再将模型导入PHOENICS2.2.1模型的建立2023/2/524建模步骤打开菜单栏View—Controlpanel，即可出现VREditor快捷菜单，单击Obj菜单；弹出Object管理菜单，选择Object—New，显示NewObject（新建物体）、ImportCADObject（导入CAD文件）和ImportCADGroup（导入CAD组件）；2023/2/525选择NewObject，打开新建物体对话框。设置物体的类型、大小、位置和形状。给物体命名，设置类型（实体Blockage、风口Inlet、风机Fan等）设置物体形状，打开shape，从Geometry对话框可以找到PHOENICS自带的各种各样几何形状的物体。2023/2/526设置新建物体的大小设置新建物体的位置2023/2/527CADFile可以导入CAD文件，Importbygroup可以导入多个CAD文件。单击CADFile，打开对话框，找到所建的STL文件；2023/2/528浏览找到stl文件所在的地方，（存放stl文件的路径为英文路径）将文件读入进来之后点ok，弹出如下窗口须注意：CAD与PHOENICS软件的单位统一2023/2/529PHOENICS的默认单位为米，假如CAD中尺寸单位为毫米，此处修改为：0.001点击apply——》ok

根据需要选择下面的参数：

TakesizefromGeometryfileYes-------------------读取物体的几何尺寸

TakepositionfromGeometryfileYes-------------------读取物体的位置

OriginofCADco-ordinatesystemFromCAD----------原CAD坐标

Geometryscalingfactor1.000000------------单位换算

CADXYZalignwithVRXYZ------------CAD坐标对应关系

2023/2/530设置物体类型设置温度/热量设置物体的属性2023/2/531物体类型描述Blockage3D,固体或者流体.提供热源和动量源Inlet2D,通风口（速度、体积流量、质量流量）Angled-in3D,不规则通风口Wind3D,三维风环境、包括周边边界条件Wind_Profile2D,二维风廓线Opening2D,设置压力边界条件Angled-out3D,不规则物体表面压力边界条件Plate2D,没有厚度的障碍物.也可以作为多孔介质ThinPlate2D,nominalthicknessforheattransfer.标称厚度传热介质Fan2D,通风机组Point_history某个位置的瞬态数据存储2023/2/532FineGridVol3D，细化网格UserDefined2Dor3D,用户自定义

(PATCH/COVAL).Celltype

2Dor3D,用户自定义

(cannotaffectgrid).Null2Dor3D.用于控制和改善网格PCB

3D,非各向同性热传导固体或者流体PressureRelief

某个位置设置压力点源Person设置人体的坐站姿势和热量People设置人体的热量ROTOR3D,圆柱极坐标系统内旋转坐标域Drag_lift3D,计算作用力Assembly2Dor3D容器组件，管理其他组件Transfer2D,用于计算的热源Clipping_plane3D,剪辑图像，不影响计算结果2023/2/5332.2.2物性及模型的选择物质属性的选择:材料属性有固体，液体，气体和其他材料选择

从以下界面可以选择PHOENICS已有的材料属性2023/2/534PHOENICS中如何加载自己的材料属性用记事本打开这个文件phoenics\d_earth\props材料属性包括：1density,kg/m**32kinematicviscosity,m**2/s,3specificheat,joules/(kg*degC)4thermalconductivity,watts/(m*degC)5thermalexpansioncoefficient,(degC)**(-1)6compressibility,orthereciprocalofYoung'sModulusinthecaseofsolids,m**2/Newton2023/2/535以0号物性为例子：<0>Airat20degC,1atm,treatedasincompressible01.1891.544E-051005.00.02583.41E-30.0PRPSdensityviscosityspecificheatconductivitythermalexpansioncoefficientcompressibility,orthereciprocalofYoung'sModulusinthecaseofsolidskg/m**3m**2/skg*degCm*degC(degC)**(-1)m**2/Newton物号密度粘度比热导热系数热膨胀系数压缩系数或杨氏莫量将自己要编辑的物质按照各物质属性编写好，在相应的空缺位置对号入座2023/2/536模型的选择主要在domainsetting窗口的Models里面选择,Model里面还有一些其他的常用模型：速度和压力场，温度场，舒适度，湿度，烟气等。2.2.2物性及模型的选择2023/2/537舒适度：PMV预测平均热感觉指标2023/2/538湿度计算：包括湿度率和相对湿度等

2023/2/539空气龄计算2023/2/540烟气计算：PMV、烟气密度、可视度

2023/2/5412.2.3边界条件设置散流器例如：散流器类型2023/2/5422023/2/5432023/2/5442023/2/545喷淋2023/2/546Wind2023/2/5472.2.4计算域网格的调整单击Geometry，设定计算域，具体如下：

1.坐标系的选取，有笛卡尔坐标，圆柱极坐标，贴体坐标；

2.定常和非定常求解选择；

3.计算域的设置，即DomainSize；

4.网格的设置，即Numberofcells

网格疏密的调整操作2023/2/548坐标系选择稳态与非稳态计算域尺寸网格数分块网格加密处理PARSOL2023/2/549PASOL技术对网格质量优化PARSOL技术就是一种捕捉曲面和网格的交点，然后线性连接起来，从而避免了边界上因结构化网格而产生的阶梯形。2023/2/550处于off或on状态时候，所得的网格质量差别如下图所示2023/2/551同样的网格尺寸与大小，当pasol功能处于off时：物体的外形扑捉如图

当pasol功能处于on时：物体的外形扑捉如图：锯齿状外形消失，外观形象逼真2023/2/552如果有一定网格划分基础的话，可以分别打开Xdirection、Ydirection、Zdirection。可以对各个区块详细划分。单机Freeall，则会均匀划分网格c.网格均匀化—Freeall2023/2/553正负号表示网格变化方向|Power|>1,表示网格渐渐变大|Power|<1,表示网格渐渐变小d渐变网格2023/2/554Symmetric，对称网格渐变|Power|>1,表示网格渐渐变大|Power|<1,表示网格渐渐变小2023/2/555e.物体影响网格（Objectaffectsgrid）在PHOENICS2010版本中，物体影响网格（Objectaffectsgrid）功能可以对三个方向进行选择2023/2/556f.Null物体创建划分网格的区域2023/2/557d.嵌套网格（Fine_Grid_Vol）：网格局部细化2023/2/5582.2.5其他相关设置ActivateRestartforallvariables，激活后将以上次计算结果为初始条件进行计算，另一个是Resetinitialvaluestodefault，重新开始计算。初始化设置2023/2/559源相设置2023/2/560Output选项设置Output项可以设置监视点的位置，合成速度输出设置，瞬态求解时各时刻输出数据的存储设置等等2023/2/561Numerics选项设置可以设置计算时间（迭代步），收敛参数，松弛因子，差分格式等。2023/2/562开启自动收敛松弛相设置：建议开启Phoenics自动收敛设置。2023/2/563关闭自动收敛后，手动调整收敛值时的建议0.3-10.01-1关闭自动收敛2023/2/564单击

'Run','Postprocessor',选择

GUIPostprocessor(VRViewer)。2.3.1PHOENICS自带的VR-viewer2.3PHOENICS后处理2023/2/565单击

快捷栏C按钮查看其他变量设置颜色标尺的最大最小值设置是否显示等值线设置是否填充非颜色块设置是否用平均值设置颜色是否连续设置颜色块个数设置颜色透明度选择不同变量2023/2/566设置矢量箭头长度设置矢量箭头疏密度2023/2/567设置等值面图设置查看范围2023/2/568显示网格显示切片

显示最大最小值显示红色铅笔显示网格位置显示坐标轴显示项目标题

显示颜色条2023/2/56969保存图片2.3.2动画制作2023/2/57070动画制作（i104为例瞬态求解）2.右键3.弹出Animationoptions对话框4.把Saveanimation由No设为Yes5.单击OK6.再次单击，开始制作动画1.单击，预览动画632023/2/57171流线（以621为例）单击，设置Streamlineoptions，单击OK；弹出StreamlineManagement，单击Object--New，增加流线；单击Animate—AnimationControl，弹出AnimationControl对话框，设置相应参数；2023/2/57272接下来制作流线动画，单击，弹出MovementAnimation对话框。单击，再单击保存。2023/2/5732.3.2PHOENICS与TECPLOT软件的接口功能（以总院zz1模型为例）处于选中状态2023/2/574先制作流线，然后在菜单栏animate制作动态效果2023/2/5752.4.1Plant功能的应用PLANT使用的必备安装：（1）安装PHOENICS2009

（2）安装IntelvisualFortrancompiler(v9.1或以上版本)

（3）MicrosoftVisualStudio.Net2003或2005

（4）安装好以后，打开PHOENICS，运行compiler按钮。看编译是否有问题，如果有错误，则需要检查Fortran的安装目录是否和\phoenics\d_utils\phoeparth.bat文件中的路径一致，如果不一致修改phoeparth.bat使其一致。如果运行COMPILER没有问题，可以使用PLANT了。2.4PHOENICS开放性2023/2/576Plant界面2023/2/577Plant介绍file://C:\phoenics\d_polis\d_lecs\plant\plan0.htmPlantcasefile://C:\phoenics\d_utils\d_libs\q1ears.htm#zfile:///C:/phoenics/d_polis/d_lecs/plant/plan3.htm2023/2/5782.4.2Inform的应用

Inform功能是利用PHOENICS自带的一种语言格式来编写。新版本在inform方面的改进，使其应用更加方便。不需要安装其他软件，无需编译连接。例如：Theinletvelocityprofilewillbesetto

2023/2/579Inform界面2023/2/580

第三章案例操作练习例一基本操作简例621例二I209喷淋

例三室外通风例四火灾烟气扩散I104例五v119运动物体2023/2/581Size（x，y，z）Position（x，y，z）物质属性及其他设置计算区域2，1，1Inlet0，1，0.450，0，0.50号物性（x0.5m/s）Opening0，1，0.452，0，0.05Plate10，1，0.50，0，0Plate20，1，0.52，0，0.5Plate30，1，0.650.5，0，0.3Blockage0.4，1，0.651，0，0.05103号copperH-block2，1，0.050，0，0.95100号AlL-block2，1，0.050，0，0100号Al（100w）帮助文件地址file://C:\phoenics\d_polis\