Ansys电机电磁(Maxwell)、热(Fluent)耦合分析流程

ANSYS中国电机电磁（Maxwell）、热（Fluent）耦合分析流程Maxwell2D瞬态分析与FLUENT3D稳态分析进行单向电磁-热耦合分析本教程用于演示Maxwell2D瞬态分析与Fluent3D如何进行单向耦合分析。时域平均的分布式损耗（磁铁中的电阻损耗及转子和定子中的磁芯损耗）从Maxwell2D传递到Fluent3D中进行温度求解。本教程主要包括如何将损耗从Maxwell传递到Fluent中的操作步骤，而不包括Maxwell和Fluent本身的设置操作，另有教程专门介绍该部分。准备软件：ANSYSWorkbenchR16，MaxwellR16及FLUENTR16.Fluent中的网格和几何w1ANSYS中国电机电磁（Maxwell）、热（Fluent）耦合分析流程Maxwell项目TheMaxwellprojectcontainsa2DgeometryofaITRImotorThesetupofthismotorhasalreadybeenpartiallydoneNoteI:ItisabetterwaytosetupMaxwelloutsideWorkbench.ItismoreefficientcomparedwithsetupinsideWorkbenchNoteII:Ifthermalsimulationcannotbetreatedasperiodicproblems,forthereasonofmappingdata,Maxwellshouldusefullmodeltoanalyzew2StatorRotorShaftMagnetsANSYS中国电机电磁（Maxwell）、热（Fluent）耦合分析流程Fluent项目TheMaxwellprojectcontainsa3DmeshmodelofaITRImotorThesetupofthismotorhasalreadybeenpartiallydone注意：考虑到设置效率，建议对Fluent的设置在Workbench外完成，特别是当网格是四面体，并希望在FLUENT中转化为多面体网格时。在Workbench下Fluent的所有操作都会被记录，并在重新打开时重新运行所有操作，非常费时。所以建议在Workbench外将Fluent设置好，这样在Workbench内打开时较为节省时间。w3Fluent中求解的温度分布ANSYS中国电机电磁（Maxwell）、热（Fluent）耦合分析流程启动ANSYSWorkbench启动Workbench在Windows下点击开始，选择所有程序ANSYS16.xWorkbench16.x导入Maxwell项目文件由于此处采用现有的Maxwell项目，所以只需要在Workbench中导入即可。用户也可以新建一个项目，并进行重新设置。导入Maxwell文件菜单栏FileImport更改文件类型为MaxwellProjectFile(*.mxwl)通过导航确定输入文件的位置选择文件“modified.mxwl”Open打开启动Maxwell导入Maxwell文件后会形成一个Maxwell分析系统启动Maxwell双击Maxwell分析系统中的solutionw4ANSYS中国电机电磁（Maxwell）、热（Fluent）耦合分析流程更新Maxwell项目右键点击solution选择Update创建Fluent分系统创建一个Fluent子系统打开ComponentSystems工具栏，并选择Fluentcomponentsystem，拖动FLUENTSystem并放到项目页面w5ANSYS中国电机电磁（Maxwell）、热（Fluent）耦合分析流程导入FLUENTCase文件该教程已经提供了一个完整的CFD案例，并且已经设置好，此处只需要导入，并设置损耗的映射即可。导入Case文件右键点击Setup，选择ImportFLUENTCaseBrowse导航到正确的位置，并选择FLUENT的case文件“rotate-poly.cas”，选择OpenFLUENT导入窗口会弹出，选择DoublePrecision，点击OKFLUENT的窗口会弹出，并已经导入Case文件w6ANSYS中国电机电磁（Maxwell）、热（Fluent）耦合分析流程建立连接关系建立连接关系无需关闭FLUENT窗口，返回到Workbench的页面拖动Maxwell分析系统中Solution面板到FLUENT分析系统的Setup面板上在弹出的窗口点击OKw7ANSYS中国电机电磁（Maxwell）、热（Fluent）耦合分析流程映射损耗从Maxwell映射损耗选择菜单栏FileEMMappingVolumetricEnergySource在Maxwell映射窗口,FLUENT计算域:按住Ctrla选择区域s_stator,s_ic_r.Start:1.5e-3Stop:1.2e-2选择OK映射损耗数据映射后，FLUENT可以显示映射到各个计算域的损耗值静子区域(zone79)的损耗功率为1018watts转子区域(zone112)的损耗功率是223.8watts初始化求解初始化选择SolutionSolutionInitialization初始化类型StandardInitialization选择Initialize注意：在映射之前无需初始化。在映射之后初始化，映射过程会自动完成w8ANSYS中国电机电磁（Maxwell）、热（Fluent）耦合分析流程执行求解求解迭代1000步结果处理显示温度在菜单中选择DisplayGraphicsandAnimations…双击Contours在云图窗口填充方式:Checked云图变量:TemperatureStaticTemperature边界面:选择所有表面(Match)选择Display及Closew9