Rozwijany początkowo do celów inżynierii chemicznej i nuklearnej przez Brytyjski Instytut Nuklearny (UK Atomic Energy Authority), CFX ostatecznie stał się narzędziem do rozwiązywania ogólno-przepływowych problemów. Dzięki łatwo przystępnemu i intuicyjnemu interfejsowi graficznemu oraz podobnie szerokich możliwościach jak Fluent, CFX z łatwością zgromadził sporą rzeszę użytkowników.

cfx workflow


CFX doskonale sprawdzi się zarówno w rękach konstruktorów i designerów z ogólną wiedzą inżynierską ale również dla specjalistów wymagających bardziej dogłębnej kontroli nad symulacją. Do dyspozycji dostajemy szereg najczęściej używanych modeli turbulencji, modele do zjawisk termicznych (przewodzenie, konwekcja i radiacja), modele wielofazowe a nawet spalania i reakcji chemiczne.
tpostOprócz podstawowej funkcjonalności wielozadaniowego narzędzia przepływowego, CFX doskonale nadaje się do analiz maszyn wirnikowych takich jak pompy czy turbiny. Dzięki CFX możliwe jest wykonanie obliczeń zredukowanego modelu maszyny (powtarzalny wycinek periodyczny), zmiennych w czasie, bez utraty dokładności pełnego modelu (Transient Blade Row). Analizę taką można również rozszerzyć o efekty drgania łopat, wykonując analizę harmoniczną w domenie częstotliwości. Takie podejście redukuje czas nawet stukrotnie w stosunku do pełnego modelu.
 
Dodatkowe korzyści można uzyskać łącząc CFX’a z produktami do pre-processingu zagadnień maszyn wirnikowych – BladeModeler oraz TurboGrid. Są to dedykowane narzędzia do tworzenia geometrii i tworzenia wysokiej jakości siatek strukturalnych dla tego typu zagadnień. Razem stanowią idealną paczkę do obliczeń turbo.


ANSYS CFX jako niekwestionowany lider w zastosowaniach symulacji przepływów w maszynach wirnikowych posiada wiele dedykowanych narzędzi. Użytkownicy poszukujący zaawansowanych narzędzi najwyższej jakości mogą korzystać ze specjalnie przygotowanej ścieżki i narzędzi do prowadzenia symulacji:

BladeModeler - program do specjalistycznego tworzenia skomplikowanej geometrii łopatek. Posiada wbudowane narzędzia do szybkiego tworzenia pierwszego modelu na bazie zadanej charakterystyki pracy łopatki jak i na zaawansowaną modyfikację modelu.
 


TurboGrid - program pozwalający na wydajne tworzenie najwyższej jakości siatek strukturalnych hexahedralnych dla kanałów przepływowych maszyn wirnikowych.
 


Turbo-Pre - specjalnie przygotowany kreator w CFX-Pre dedykowany do definiowania symulacji dla maszyn wirnikowych. Dzięki specyficznej budowie oraz bazując na automatycznym rozpoznawaniu modelu znacząco przyspiesza i usprawnia definicję modelu.
 


Turbo-Post - zestaw predefiniowanych narzędzi do obróbki wyników. Poza przygotowanym zestawem najczęściej używanych narzędzi do obróbki wyników posiada także przygotowane kompletne raporty przygotowane dla specyficznych maszyn wirnikowych (pomp, turbin, wentylatorów itp.).
 

FSIi mechanika- integracja CFX z ANSYSem pozwala na bezpośredni transfer danych (ciśnienia i/lub temperatury) do ANSYSa. Dzięki temu możliwe jest rzeczywiste obciążenie modelu i lepsze odwzorowanie warunków w symulacji. ANSYS posiada także specjalistyczny pakiet Rotor Dynamics, który pozwala prowadzić zaawansowane analizy wytrzymałościowe z uwzględnieniem specyficznych zjawisk zachodzących w maszynach wirnikowych.
 


Fluid Stucture Interaction (FSI)

FSI polega na powiązaniu symulacji przepływów z analizami wytrzymałościowymi. Stosowane jest wszędzie tam gdzie przepływ znacząco wpływa na zachowanie elementów mechanicznych i na odwrót. Technologia FSI pozwala na wierniejsze oddanie rzeczywistości, dzięki czemu z powodzeniem jest stosowana w takich dziedzina jak: biomechanika (odkształcenia żył, stentów itp.), przemysł lotniczy (wibracje i odkształcenia wywołane przez przepływ powietrza) czy budownictwo (obciążenie budynku wiatrem).
Generalnie FSI można podzielić na dwa poziomy: One-way i Two-way.

One-way FSI - polega na uzyskiwaniu bardzo zbliżonych do rzeczywistości danych do jako danych wejściowych do innej analizy. Bardzo często jest wykorzystywane w analizach, w których ważne są naprężenia termiczne. Dzięki symulacji przepływów możemy uzyskać dokładne warunki brzegowe do analizy wytrzymałościowej.



Two-way FSI - polega na sprzęgnięciu pracy solwera CFD i FEA w czasie rzeczywistym. Jest stosowane wszędzie tam gdzie płyn znacząco wpływa na strukturę (np. powoduje odkształcenia) a reagująca struktura znacząco wpływa na przepływ (np zmiana geometrii przepływu).
 
 
Od wersji 11 oprogramowania ANSYS definiowanie symulacji FSI stało się bardzo proste i wręcz naturalne. Nie potrzebne jest operowanie na plikach, interpolowanie wyników itp.. Użytkownik po prostu wybiera z wielu dostępnych opcji np. CFX Pressure. Sam proces importowania i obciążania ciśnieniem z programu CFX odbywa się automatycznie.