本節書摘來自異步社群《ansys cfx 14.0超級學習手冊》一書中的第2章，第2.1節,作者： 高飛 , 李昕 更多章節内容可以通路雲栖社群“異步社群”公衆号檢視。
ansys cfx 14.0超級學習手冊
cfx軟體是目前國際應用最廣泛的商用cfd軟體之一，可求解與流體、熱傳遞及化學反應和燃燒等相關的工程問題。cfx具有豐富的實體模型、先進的數值方法以及強大的前後處理功能，在航空航天、汽車設計、石油天然氣、渦輪機設計等方面有着廣泛的應用。本章将介紹cfx軟體的結構和檔案類型。
學習目标：
掌握cfx軟體的結構體系；
掌握cfx計算的分析過程中所用到的軟體子產品：前處理、求解管理及後處理；
掌握cfx整個分析過程中産生的檔案類型及其内容。
ansys cfx功能的實作主要由5部分組成：幾何模組化、網格劃分、前處理、求解和後處理，各功能子產品如圖2-1所示。
（1）幾何模組化：可以用cfx專用模組化軟體designmodeler，也可以用cad、pro/e、solidworks等商業畫圖軟體進行模組化，存為中間格式，導入網格劃分軟體中。
（2）網格劃分：劃分網格的商用軟體較多，可以用workbench內建的icem cfd，其具有強大的網格生成功能和幾何模組化功能，可以通過其自動生成網格功能劃分四面體網格，或者使用生成拓撲功能生成品質更高的六面體網格和o-grid網格。
（3）前處理器cfx-pre：用于建立計算區域，選擇物質、模型，設定計算區域的邊界條件和求解器，确定解的計算精度、疊代的步數、目标殘差等。同時，cfx提供的複雜模型還可以用于建立化學反應和燃燒、氣蝕、凝固、沸騰、多孔媒體、非牛頓流體等大批複雜現象的模型。
（4）求解器cfx-solver是cfx軟體模拟計算的核心程式，在背景執行，使用者通過求解管理器來控制設定求解器，使用的是有限元的有限體積法，在保證了有限體積法的守恒特性的基礎上，吸收了有限元法的數值精确性。
（5）求解管理器cfx-solver manager：便于使用者監視求解程序，用于顯示cfx求解器輸出的求解過程資訊，如目前疊代步、殘差等。
（6）後處理器cfd-post：用于完成計箅結果的統計和圖形化處理，可以快速地顯示計算結果，生成點、線、面、體等位置，建立矢量圖、雲圖、流線、曲線等對象，還可以實作生成資料并輸出資料等功能。
2.1.1 啟動cfx
在cfx中，啟動運作cfx應用程式，有直接啟動及在workbench中啟動2種方式：
1．直接啟動
（1）在windows系統中直接啟動cfx。
執行“開始”→“所有程式”→ansys 14.0→fluiddynamics→cfx 14.0指令，即可啟動cfx程式，進入軟體主界面。
或者，在dos視窗中鍵入“:programfilesansysincv140cfxbincfx5.exe”指令，則可啟動cfx。
（2）在linux系統中直接啟動cfx。
在終端視窗中鍵入“/usr/ansys_inc/v140/cfx/bin/cfx5.exe”指令，則可啟動cfx。
2．在workbench中啟動
在workbench中啟動cfx首先需要運作workbench程式，然後再導入cfx計算子產品，進入程式，步驟如下。
（1）在windows系統下執行“開始”→“所有程式”→ansys 14.0→workbench指令，啟動ansys workbench 14.0，進入如圖2-2所示主界面。
（2）輕按兩下主界面toolbox（工具箱）中的component systems→cfx選項，即可在項目管理區建立分析項目a，如圖2-3所示。
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（3）輕按兩下分析項目a中的setup，将直接進入cfx-pre界面。cfx軟體啟動後，進入launcher界面，如圖2-4所示。
cfx-pre可以導入的網格類型較多，包括ansys meshing生成的網格、gambit生成的網格、cfx網格工具生成的網格、cfx後進行中包含的網格資訊、icem cfd生成的網格等。
cfx-pre中内置了大量的材料資料庫，包括各種常用的流體、固體材料，如水、空氣、鐵、鋁等。使用者可以直接使用這些材料定義求解問題，也可以在這些材料的基礎上進行修改或建立一種新材料。
cfx-pre中可以設定的求解條件很多，包括定常/非定常問題、求解域、邊界條件和求解參數。
cfx-pre會将使用者導入的網格和定義的求解條件統一輸出到一個.def檔案中，供求解器求解用。
前處理器cfx-pre界面如圖2-5所示，界面大緻分為5個區域。
（1）菜單欄：cfx遵循了正常軟體的方式，主菜單裡包含了軟體的全部功能。
（2）工具欄：一般情況下,使用工具欄中的這些快捷按鈕就足夠用了。
（3）模型設定區：通過tab頁面管理全部模型内容，包括網格、求解域、邊界條件材料資料庫、化學反應庫等。
（4）右半部分分為上下兩個區域，上面是圖形區，以圖形方式直覺地顯示模型；下面是文本資訊區，設定不完整或報錯資訊會在此區域顯示。
2.1.3 求解管理器
cfx的求解過程實際上就是一個代數方程組的疊代求解過程，在求解過程中求解器會回報一些資訊，供使用者判斷程式的求解運作過程是否正常。cfx的求解管理器solver manager就是這樣一個回報程式。
cfx的solver manager具有下列主要功能。
（1）啟動一個新的求解，啟動前可以定義是否使用外部初始檔案，是否使用并行。
（2）監視正在進行的求解過程，包括随疊代步變化的殘差、監視點的狀态參數和三個守恒方程的總體守恒滿足程度等。
提示:
通過這些資訊，可以判斷求解過程是否正常，如果發現不正常求解，可以通過求解管理器中止求解過程，或者動态修改求解參數或邊界條件。
（3）對于已經求解完成的問題，solver manager還可以回放求解過程，輔助使用者發現求解過程中的問題。
圖2-6所示為cfx-solver manager的軟體界面。
solver manager界面有2個主要的區域。
（1）左側是收斂曲線，以圖形方式顯示随疊代步變化的各種收斂判斷參數，包括殘差、總體守恒度、使用者自定義的監視點參數等。
（2）右側是相應的文本資訊。
在求解出錯時，收斂曲線往往隻能看到一個不收斂的結果,而文本資訊會給使用者提供盡可能多的錯誤資訊，并對如何修改模型提出建議。
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2.1.4 後處理器
求解完成後，需要使用cfd-post對求解後的資料進行圖形化顯示和統計處理。圖2-7所示為cfd-post的軟體界面。
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cfd-post具有一般後處理器的全部特征，包括打開結果檔案，建立幾何特征，生成矢量圖、雲圖，計算統計量，生成動畫，導出文本資料等。
cfd-post還可以建立自己的宏指令，進而建構一套針對特定問題的後處理。cfd-post有一套專門針對旋轉機械的後處理功能，就是使用宏指令編寫的。