实践

实践

• 练习 1
• 练习 2

在前面的章节中，我们已经学习了在模型上进行 Flow Simulation 分析的各种工具和技术。在本章中，我们将对相应文件夹中提供了零件文件的模型进行分析。这些零件文件可在 www.cadcamcaeworks.com 上获取。您可以下载这些零件文件或装配体文件以供参考。

实践 1

在本教程中，我们将考虑流体在直径从流体入口到流体出口逐渐减小的管道段中的流动。零件文件将位于资源文件夹中。

启动 SolidWorks Flow Simulation

• 从第 4 章文件夹中双击 Practical 1 零件文件。SOLIDWORKS 窗口将随零件文件一起显示；请参阅图 1。

• 还有另一种打开零件文件的方法。为此，双击 SOLIDWORKS 图标打开 SOLIDWORKS 软件。SOLIDWORKS 窗口将显示。
• 单击菜单栏中的 Open 按钮。Open 对话框将显示；请参阅图 2。

• 选择 Practical 1 文件并单击 Open 按钮。零件文件将在 SOLIDWORKS 软件中打开。

启动 SOLIDWORKS Flow Simulation

• 单击 Tools 菜单中的 Add-Ins 按钮。Add-Ins 对话框将显示。
• 在 Active Add-ins 列下选中 SOLIDWORKS Flow Simulation 2024 复选框，然后单击 OK 按钮。Flow Simulation 环境将变为激活状态。
• 单击 CommandManager 中的 Flow Simulation 选项卡。Flow Simulation 的工具将显示；请参阅图 3。

• 单击 Flow Simulation 选项卡中的 Wizard 按钮。Wizard-Project Name 对话框将显示；请参阅图 4。

• 单击 Project name 编辑框并输入名称 Tutorial 1。单击 Next 按钮。Wizard- Unit System 对话框将显示；请参阅图 5。

• 从 Unit System 区域选择 SI(m-kg-s) 单位系统，然后单击 Next 按钮。Wizard-Analysis Type 对话框将显示；请参阅图 6。

• 从 Analysis type 区域选择 Internal 单选按钮，以对模型进行内部分析。
• 从 Physical Features 区域选中 Conduction、Time-dependent 和 Gravity 复选框。
• 指定参数后，单击 Next 按钮。Wizard-Default Fluid 对话框将显示；请参阅图 7。

• 从 Liquids 列表中选择流体为 Water，然后单击 Add 按钮。Water 将添加到 Project fluids 中。
• 选择流体后，单击 Next 按钮。Wizard-Default Solid 对话框将显示；请参阅图 8。

• 在此对话框中，我们需要选择流体所流经的模型的材料。
• 从 Solids 区域的 Metals 列表中选择 Aluminium 选项。Aluminium 将添加到 Default Solid 选项中，并被选为固体的金属。
• 选择金属后，单击 Next 按钮。Wizard- Wall Conditions 对话框将显示；请参阅图 9。

• 单击 Default outer wall thermal condition 下拉列表，然后选择 Adiabatic wall 选项。
• 指定参数后，单击 Next 按钮。Wizard-Initial Conditions 对话框将显示；请参阅图 10。

• 单击 Wizard-Initial Conditions 对话框中的 Finish 按钮。新项目将被添加。如果您的部件端部未像本例中那样封闭，则 Flow Simulation 信息框将显示；请参阅图 11。

• 单击 Yes 按钮以在模型上创建盖。Create Lids PropertyManager 将显示；请参阅图 12。

• 单击流体入口和流体出口的外表面以创建盖；请参阅图 13。

• 所选表面将显示在 Selection 框中。单击 Create Lids PropertyManager 中的 OK 按钮以创建盖。另一个 Flow Simulation 信息框将显示；请参阅图 14。

• 单击所显示框中的 Yes 按钮以重置模型的网格设置。设置将根据模型规格重新调整。

激活剖面视图

为了显示管内流体的流动，我们需要使用 Section View 工具激活剖面视图。使用此工具的过程将在下面讨论。

• 单击 Heads-up View Toolbar 中的 Section View 工具；请参阅图 15。Section View PropertyManager 将显示；请参阅图 16。

• 从设计树中单击 Top Plane。来自上视基准面的剖面视图将显示。
• 选择 Top Plane 后，单击 OK 按钮。剖面视图将显示；请参阅图 17。

指定边界条件

• 右键单击 Flow Simulation 分析树中的 Boundary Conditions 选项。右键菜单将显示。
• 单击所显示菜单中的 Insert Boundary Condition 按钮。Boundary Condition PropertyManager 将随模型一起显示；请参阅图 18。

• Selection 框默认处于激活状态。您需要选择流体入口的内侧面；请参阅图 19。

• 所选面将显示在 Selection 框中。从 Type 区域选择 Inlet Velocity 选项以指定边界条件。
• 单击 Flow Parameters 区域中的 Velocity Normal to Face 编辑框，并输入值 5 m/s。
• 指定参数后，单击 Boundary Condition PropertyManager 中的 OK 按钮。Inlet Velocity 1 边界条件将添加到设计树中。
• 再次右键单击设计树中的 Boundary Conditions 选项，然后单击 Insert Boundary Condition 按钮。Boundary Condition PropertyManager 将显示。
• Selection 框默认处于激活状态。您需要单击管道另一侧流体离开处的内侧面；请参阅图 20。所选面将显示在选择框中。

• 单击 Boundary Condition PropertyManager 的 Type 区域中的 Pressure Openings 按钮。与 Pressure Openings 按钮相关的选项将显示。
• 单击 Type of Boundary Condition 区域中的 Static Pressure 按钮。静压将显示在模型上。在相应的编辑框中保留默认值 101325 Pa 和 293.2K。
• 指定参数后，单击 Boundary Condition PropertyManager 中的 OK 按钮。Static Pressure 1 边界条件将添加到设计树中。

运行项目

指定边界条件后，我们需要运行活动项目以进行进一步分析。加载结果的过程将在下面讨论。

• 单击 Flow Simulation Command Manager 中的 Run 按钮。Run 对话框将显示；请参阅图 21。确保您已选中显示在 Run 对话框底部的 Load Results 复选框。

• 指定参数后，单击 Run 按钮。在求解当前项目时，Solver 对话框将显示；请参阅图 22。

• 当求解器完成计算过程后。已求解计算的详细信息将显示在对话框的 Info 和 Log 框中。确保 Warning 区域中没有警告，这意味着我们的操作过程是正确的。如果显示任何错误，则按系统建议进行修正。
• 单击 Run 对话框中的 Close 按钮。分析结果将加载并显示在 Results 设计树中；请参阅图 23。

接下来讨论一些分析结果，如网格、表面图、流动迹线和粒子研究。

网格分析

• 右键单击设计树中的 Mesh 特征，然后单击所显示菜单中的 Insert 按钮。Mesh PropertyManager 将显示
• 从 Surfaces 区域选中 Use all Faces 复选框以使用模型的所有面。Section plane or Planer Surface 选择框默认处于激活状态。
• 从 Feature Manager 设计树中单击 Top Plane。Top Plane 将被选中并显示在选择框中。
• 单击 Color By 下拉列表，然后选择 Refinement level 按钮进行分析。
• 指定参数后，单击 Mesh PropertyManager 中的 OK 按钮；请参阅图 24。网格将生成并显示在模型上；请参阅图 25。

• 右键单击设计树中的 Mesh 1 特征，然后单击 Hide 按钮以隐藏 Mesh 1 的分析。
• 现在，我们将通过显示彩色通道来创建另一个网格。为此，右键单击 Mesh 特征，然后单击 Insert 按钮。Mesh PropertyManager 将显示。
• 单击 Display 区域中的 Display 下拉列表，然后选择 Channels 按钮。与 Channels 按钮相关的选项将显示。
• 单击 Channels 区域中的 Maximum 编辑框，输入值 0.04 m。
• 单击 Channels 区域中的 Minimum 编辑框，并输入值 0.0006 m。
• 指定参数后，单击 Mesh PropertyManager 中的 OK 按钮。Mesh 特征将添加到 Mesh 选项中；请参阅图 26。

• 右键单击设计树中的 Mesh 特征，然后单击 Hide 按钮以隐藏 Mesh 的分析。

注意，您需要检查网格图中破损的网格单元。

表面图

现在，我们需要检查模型表面上的压力和温度分布。因此，我们将对当前模型应用 Surface Plots 特征。过程将在下面讨论。

• 右键单击设计树中的 Surface Plots 特征，然后单击所显示菜单中的 Insert 按钮。Surface Plot PropertyManager 将显示。
• Surface Plot PropertyManager 的 Selection 框默认处于激活状态。您需要单击模型的内表面进行选择；请参阅图 27。所选表面将显示在 Selection 框中。

• 单击 Display 区域中的 Contours 按钮，然后从 Contours 区域的 Parameter 下拉列表中选择 Pressure 参数。
• 单击 Contours 区域中的 Number of Levels 编辑框，并输入值 12。
• 指定参数后，单击 Surface Plot PropertyManager 中的 OK 按钮；请参阅图 28。

• 计算结果后，模型将随压力分布等值线一起显示；请参阅图 29。

• 右键单击 Surface Plot 1 特征，然后单击 Show Plot Minimum 和 Show Plot Maximum 按钮以查看图表的最大值和最小值。
• 现在，单击 Surface Plot 1 特征右键菜单中的 Hide 按钮以隐藏结果。
• 再次单击 Surface Plots 特征右键菜单中的 Insert 按钮。Surface Plots PropertyManager 将显示。
• 从 Selection 区域选中 Use All faces 复选框以选择模型的所有面。
• 单击 Display 区域中的 Isolines 和 Vectors 按钮进行分析，并取消选中 Contours 按钮。
• 单击 Isolines 区域中的 Parameter 下拉列表，然后选择 Temperature (Solid) 参数。
• 单击 Isolines 区域中的 Number of Levels 编辑框，并输入值 10。
• 单击 Isolines 区域中的 Width 编辑框，并输入值 1。
• 单击 Vectors 区域中的 Dynamic Vectors 按钮。
• 单击 Vectors 区域中的 Parameter 下拉列表，然后选择 Heat Flux 按钮。
• 单击 Vectors 区域中的 Spacing 和 Max Arrow Size 编辑框，并分别输入值 16 和 64。
• 指定参数后，单击 Surface Plot PropertyManager 中的 OK 按钮。Surface Plot 2 特征将添加到设计树中；请参阅图 30。

• 现在，单击 Surface Plot 2 特征右键菜单中的 Hide 按钮以隐藏表示。

流动迹线

现在，我们将检查当前模型的流动迹线。过程将在下面讨论。

• 右键单击 Flow Trajectories 特征，然后单击 Insert 按钮。Flow Trajectories PropertyManager 将显示。
• Selection 框默认处于激活状态。从 Feature Manager 设计树中单击 Top Plane。Top Plane 将被选中并显示在 Selection 框中。
• 单击 Starting Points 区域中的 Number of Points 编辑框，并输入值 20。
• 单击 Appearance 区域中的 Draw Trajectories As 下拉列表，然后选择 Pipe 按钮。
• 单击 Appearance 区域中的 Color By 下拉列表，然后选择 Velocity 选项。
• 指定参数后，单击 Flow Trajectories PropertyManager 中的 OK 按钮。流动迹线的计算将开始，并在完成时在模型上显示表示；请参阅图 31。

• 要查看当前流动迹线的可视化表示，请右键单击最近创建的 Flow Trajectories 1。右键菜单将显示；请参阅图 32。

• 单击所显示菜单中的 Play 按钮。流动迹线的动画将在模型上开始；请参阅图 33。

• 要停止动画，请单击 Flow Trajectories 特征右键菜单中的 Stop 按钮。
• 现在，单击 Flow Trajectories 1 特征右键菜单中的 Hide 按钮以隐藏表示。

粒子研究

现在，我们将对当前模型执行粒子研究，以查看管内流体的行为。过程将在下面讨论。

• 右键单击设计树中的 Particle Studies 特征，然后单击 Wizard 按钮。粒子研究的欢迎消息将显示在 PropertyManager 中。
• 单击 Name 编辑框，并输入文本 Tutorial 1 Particle Study。
• 单击欢迎消息中的 Next 按钮。Injection 1 PropertyManager 将显示。
• Selection 框默认处于激活状态。您需要选择模型的内侧面。所选面将显示在 Selection 框中；请参阅图 34。
• 单击 Starting Points 区域中的 Number of Points 编辑框，并输入值 20。
• 单击 Particle Properties 区域中的 Diameter 编辑框，并输入值 0.0001 m。
• 从 Liquid Parameter 选择列表中选择 Water。水将显示在 Selected Parameter 框中。
• 单击 Mass Flow Rate 区域中的 Mass Flow Rate 编辑框，并输入值 1 kg/s。
• 从 Initial Particle Velocity 区域和 Initial Particle Temperature 区域选择 Relative 单选按钮。将 Velocity Magnitude 指定为 5。
• 指定参数后，单击 Injection 1 PropertyManager 中的 Next 按钮；请参阅图 34。Physical Settings PropertyManager 将显示。

• 要计算质量累积率，请从 Physical Settings PropertyManager 中选中 Accretion 复选框，然后单击 Next 按钮。Default Wall Condition PropertyManager 将显示。
• 单击 Condition 区域中的 Ideal reflection 按钮以选择壁面条件，然后单击 Next 按钮。Calculation Settings PropertyManager 将显示。
• 从 Results Saving 区域选择 Trajectories and statistics 单选按钮以可视化粒子研究。
• 单击 Default Appearance 区域中的 Draw Trajectories As 下拉列表，然后选择 Spheres 按钮。
• 单击 Default Appearance 区域中的 Width 编辑框，并输入值 0.0007 m。
• 单击 Default Appearance 区域中的 Color By 下拉列表，然后选择 Velocity 按钮。
• 单击 Constraints 区域中的 Maximum Length 编辑框，并输入值 1 m。
• 确保您已从 Constraints 区域选中 Use CAD geometry 复选框。
• 指定参数后，单击 Calculation Settings PropertyManager 中的 Next 按钮；请参阅图 35。Run PropertyManager 将显示。

• 单击 Run PropertyManager 中的 Run 按钮。Progress 框将显示，其中正在运行用于计算粒子研究的过程。计算完成后，Wall Conditions 特征和 Injection 1 特征将添加到设计树中；请参阅图 36。

• 要查看粒子研究的动画，您需要从 Injection 1 特征的右键快捷菜单中选择 Play 按钮。粒子研究的动画将在模型上开始；请参阅图 37

• 单击 Injection 1 右键菜单中的 Stop 按钮以停止动画。

到目前为止，我们已经生成了不同的分析结果。现在，我们将生成分析结果的报告。

报告

生成分析结果的 MS Word 报告的过程将在下面讨论。

• 单击 Flow Simulation CommandManager 中 Insert 下拉列表中的 Report 工具，然后单击所显示菜单中的 Report 按钮。Report 对话框将显示。
• 单击 Report 对话框中的 From Template 按钮。Open 对话框将显示。
• 选择 flow simulation report.dotx 模板，然后单击 Open 按钮。报告生成将开始，计算完成后报告将显示在 Microsoft Word 中；请参阅图 38。

• 根据需要保存并共享文件。

实践 2

Flow Simulation 也用于研究工程设备中的流体流动和传热。在本教程中，我们将使用流动模拟来确定逆流换热器的效率，并观察其内部的温度和流动模式。借助流动模拟，设计工程师可以深入了解所涉及的物理过程，从而为设计改进提供指导。

换热器性能的一个便捷衡量指标是其在将给定量的热量从较高温度的流体传递到较低温度的另一种流体时的“效率”。如果已知所有流动开口处的温度，则可以确定效率。在 Flow Simulation 中，指定流体入口处的温度，并且可以轻松确定出口处的温度。换热器效率定义如下：

从模型开始

• 从资源文件夹中双击 Practical 2 文件。SOLIDWORKS 软件的欢迎窗口将随模型一起显示；请参阅图 39。如果尚未激活 SolidWorks Flow Simulation 插件，请激活它。

创建 Flow Simulation 项目

• 从功能区单击 Flow Simulation CommandManager。流动模拟的工具将显示。
• 单击 Flow Simulation CommandManager 中的 Wizard 按钮。Wizard-Project Name 将显示。
• 单击对话框中的 Project name 编辑框，并输入名称 Heat Exchanger。
• 指定参数后，单击 Wizard-Project Name 对话框中的 Next 按钮。Wizard-Unit System 对话框将显示。
• 从 Unit System 选择框中单击 SI 单位系统，然后单击 Wizard-Unit System 对话框中的 Next 按钮。Wizard-Analysis Type 对话框将显示。
• 从 Analysis Type 区域选择 Internal 单选按钮，并从 Consider closed cavities 区域选中 Exclude cavities without flow conditions 复选框。
• 从 Physical features 选择列表中选中 Conduction 复选框和 Gravity 复选框。单击 Next 按钮。Wizard-Default Fluid 对话框将显示。
• 单击 Fluids 选择框中的 Liquid Node 按钮，然后选择 Water 选项。单击 Wizard-Default Fluid 对话框中的 Add 按钮。所选流体将添加到当前项目的 Project Fluids 区域中。
• 单击 Fluids 选择框中的 Gases Node 按钮，然后选择 Air 选项。单击 Wizard-Default Fluid 对话框中的 Add 按钮。Air 将添加到当前项目的 Project Fluids 区域中。
• 指定参数后，单击 Wizard - Default Fluid 对话框中的 Next 按钮。Wizard-Default Solid 对话框将显示。
• 在此对话框中，我们将指定应用于所有实体组件的默认固体材料。
• 单击 Alloys Node，然后选择 Stainless Steel 302 选项。所选材料将显示在 Default Solid: 框中。
• 选择材料后，单击 Wizard-Default Solid 对话框中的 Next 按钮。Wizard-Wall Conditions 对话框将显示。
• 单击 Default outer wall thermal condition 下拉列表，然后选择 Heat Transfer coefficient 选项。此条件允许您通过指定参考流体温度和传热系数值来定义从模型外壁到外部流体（未建模）的传热。
• 双击 Heat transfer coefficient 编辑框，并指定值 16.3 W/m^2/K。
• 指定参数后，单击 Wizard-Wall Conditions 对话框中的 Next 按钮。Wizard-Initial Conditions 对话框将显示。
• 单击 Thermodynamic Parameters Node 中的 Pressure 编辑框，并输入值 2 atm。Flow Simulation 将自动将输入值转换为所选单位系统。
• 指定参数后，单击 Wizard-Initial Conditions 对话框中的 Finish 按钮以完成向导。Flow Simulation 信息框将显示，要求为模型的开口和封闭处创建盖。
• 使用 Create Lids 工具创建此模型的盖。创建盖的过程已在前面讨论过。
• 现在，单击 Flow Simulation 信息框中的 Yes 按钮，Create Lids PropertyManager 将显示。根据需要创建盖；请参阅图 40。在后续对话框中单击 Yes 按钮。

指定对称条件

• 右键单击 Flow Simulation 分析设计树中的 Computational Domain 选项，然后单击 Edit Definition 按钮。Computational Domain PropertyManager 将显示；请参阅图 41。

• 单击 X max 选项中的 Boundary Condition 下拉列表，然后选择 Symmetry 按钮；请参阅图 42。

• 单击 Size and Conditions 区域中的 X max 编辑框，并输入值 0 m。
• 指定参数后，单击 Computational Domain PropertyManager 中的 OK 按钮。参数将被更新。

指定流体子域

由于我们在向导对话框中选择了水作为默认流体，我们需要指定另一种流体类型，并为热空气流经的管内流体区域选择另一种流体（空气）。我们可以通过创建 Fluid Subdomain 参数来实现这一点。我们将在所选流体区域中指定空气作为流体，初始温度为 600 K，流速为 -10 m/s 作为初始条件。

• 右键单击 Input Data 设计树中的 Fluid Subdomains 选项，然后单击 Insert Fluid Subdomain 按钮。Fluid Subdomain PropertyManager 将显示；请参阅图 43。

• 选择框默认处于激活状态。选择如上图所示的面。
• 从 Fluid type 下拉列表中，选择 Gases/Real Gases/Steam 选项，然后选择 Air (Gases) 作为流体。
• 单击 velocity in Z Direction 编辑框，并输入值 -10 m/s。
• 单击 Thermodynamic Parameters 区域中的 Pressure 和 Temperature 编辑框，并分别输入值 1 atm 和 600 K。
• 指定参数后，单击 OK 按钮。Fluid Subdomain 1 特征将添加到设计树中。
• 类似地，我们将以水作为流体创建第二个流体域。
• 右键单击 Input Data 设计树中的 Fluid Subdomains 选项，然后单击 Insert Fluid Subdomains 按钮。Fluid Subdomain PropertyManager 将显示。
• 选择框默认处于激活状态。您需要选择 Cold Water Lid 的内侧面以指定子域；请参阅图 44。

• 从 Fluid type 下拉列表中，选择 Water (Liquids) 作为流体。
• 指定参数后，单击 OK 按钮。Fluid Subdomain 2 特征将添加到 Input Data 设计树中。

指定边界条件

• 右键单击 Flow Simulation 分析树中的 Boundary Conditions 选项，然后单击所显示右键菜单中的 Insert Boundary Condition 按钮。Boundary Condition PropertyManager 将显示。
• 选择框默认处于激活状态。您需要选择水入口盖的内侧面；请参阅图 45。

• 所选面将显示在选择框中。
• 从 Types of Boundary Condition 列表中单击 Inlet Mass Flow 边界条件。
• 单击 Flow Parameter 区域中的 Normal to Face 按钮。与 Normal to Face 相关的参数将显示。
• 单击 Mass Flow Rate 编辑框，并输入值 0.01 kg/s。由于对称平面将开口减半，我们需要指定实际质量流量的一半。此边界条件指定水以 0.02 kg/s 的质量流量和 293.2 k 的温度进入换热器壳体。
• 指定参数后，单击 Boundary Condition PropertyManager 中的 OK 按钮。Inlet Mass Flow 1 特征将添加到分析树中。
• 将 Inlet Mass Flow 1 特征重命名为 Inlet Mass Flow - Cold Water。
• 现在，我们将指定水出口的环境压力。
• 右键单击 Flow Simulation 分析树中的 Boundary Conditions 选项，然后单击所显示菜单中的 Insert Boundary Condition 选项。Boundary Condition PropertyManager 将显示。
• 选择框默认处于激活状态。您需要选择水出口盖的内侧面；请参阅图 46。

• 单击 Type 区域中的 Pressure Openings 按钮。与环境压力相关的参数将显示。
• 选择 Environment Pressure 选项后，单击 Boundary Condition PropertyManager 中的 OK 按钮。Environment Pressure 1 特征将添加到设计树中。
• 将 Environment Pressure 1 特征重命名为 Environment Pressure-Warm Water。

接下来，我们将指定热空气流的边界条件。

• 右键单击 Flow Simulation 分析树中的 Boundary Conditions 选项，然后单击所显示右键菜单中的 Insert Boundary Condition 按钮。Boundary Condition PropertyManager 将显示。
• 选择框默认处于激活状态。您需要选择空气入口盖的内侧面；请参阅图 47。

• 从 Types of Boundary Condition 列表中选择 Inlet Velocity 选项。
• 单击 Flow Parameters 区域中的 Normal to Face 按钮进行选择。
• 单击 Flow Parameters 区域中的 Velocity Normal to Face 编辑框，并输入值 10 m/s。
• Thermodynamic Parameters 区域的参数已在先前的 Wizard-Fluid Subdomain 对话框中说明。
• 指定参数后，单击 Boundary Condition PropertyManager 中的 OK 按钮。Inlet Velocity 1 特征将添加到分析树中。
• 将 Inlet Velocity 1 特征重命名为 Inlet Velocity-Hot air。
• 现在，我们将创建另一个边界条件，其过程将在下面讨论。
• 右键单击 Flow Simulation 分析树中的 Boundary Conditions 选项，然后单击所显示右键菜单中的 Insert Boundary Condition 按钮。Boundary Condition PropertyManager 将显示。
• 选择框默认处于激活状态。您需要选择空气出口盖的内侧面；请参阅图 48。

• 从 Pressure Openings 列表中选择 Environment Pressure 选项。将温度设置为 293 K。
• 指定参数后，单击 Boundary Conditions PropertyManager 中的 OK 按钮。Environment Pressure 1 特征将添加到分析树中。
• 将 Environment Pressure 1 特征重命名为 Environment Pressure - Air。

指定固体材料

请注意，开口和封闭处的辅助盖是实体。由于盖的材料是默认不锈钢，它们将对传热产生影响。您无法在 Component Control 对话框中抑制或禁用它们，因为必须在与流体区域接触的实体表面上指定边界条件。但是，您可以通过将盖指定为绝热体来将其排除在热传导分析之外。过程将在下面讨论。

• 右键单击 Solid Materials 选项，然后单击所显示菜单中的 Insert Solid Material 按钮。Solid Material PropertyManager 将显示。
• 选择框默认处于激活状态。您需要选择当前模型的所有盖；请参阅图 49。

• 单击 Solid 选择列表中的 Glasses and Minerals Node，然后从展开的列表中单击 Insulator 材料；请参阅图 50。

• 选择所需参数后，单击 Solid Material PropertyManager 中的 OK 按钮。Insulator Solid Material 1 特征将添加到分析树中。
• 绝热体物质的热导率为零。因此，没有热量通过绝热体传递。
• 将 Insulator Solid Material 1 特征重命名为 Insulator。

运行计算

• 单击功能区 Flow Simulation CommandManager 中的 Run 按钮。Run 对话框将显示；请参阅图 51。

• 单击 Run 对话框中的 Run 按钮。Solver: Heat Exchanger 对话框将显示；请参阅图 52。

• 计算完成后，求解器显示通知“求解器已完成”。现在，关闭 Solver 对话框。结果将显示在 Results 节点中；请参阅图 53。

查看切面图

• 右键单击 Results 节点中的 Cut Plots 选项，然后单击所显示菜单中的 Insert 按钮。Cut Plot PropertyManager 将显示。
• Selection Plane 框默认处于激活状态。您需要从设计树中单击 Right Plane 进行选择。
• 单击 Display 区域中的 Contours 和 Vectors 按钮以显示分析。
• 单击 Contours 区域中的 Parameter 下拉列表，然后从所显示列表中选择 Temperature 选项。
• 单击 Contours 区域中的 Number of Levels 编辑框，并输入值 255。
• 单击 Vectors 区域中的 Parameter 下拉列表，然后从所显示列表中选择 Velocity。
• 单击 Parameter 区域中的 Adjust Minimum and Maximum 按钮。与 Adjust Minimum and Maximum 相关的参数将显示。
• 单击 Vectors 区域中的 Maximum 编辑框，并输入值 0.004 m/s；请参阅图 54。

• 指定参数后，单击 Cut Plot PropertyManager 中的 OK 按钮。Cut Plot 1 特征将添加到 Cut Plots 选项下，并显示在模型上；请参阅图 55。

显示流动迹线

• 右键单击 Results 节点中的 Flow Trajectories 选项，然后单击所显示菜单中的 Insert 按钮。Flow Trajectories PropertyManager 将显示。
• 选择框默认处于激活状态。您需要从设计树中单击 Cold Water Inlet 盖进行选择。所选面将显示在选择框中。
• 单击 Appearance 区域中的 Color By 下拉列表，然后从所显示参数列表中选择 Velocity 按钮。
• 单击 Appearance 区域中的 Adjust Minimum/Maximum and Number of Levels 按钮。与此相关的参数将显示；请参阅图 56。

• 单击 Appearance 区域中的 Maximum 编辑框，并输入值 0.004 m/s。
• 指定参数后，单击 Flow Trajectories PropertyManager 中的 OK 按钮。Flow Trajectories 1 特征将添加到 Flow Trajectories 节点下，并在显示屏幕上显示流动迹线；请参阅图 57。

• 如果您想查看当前流动迹线的动画，则右键单击 Flow Trajectories 1，然后单击 Play 按钮。动画将开始并显示在模型上；请参阅图 58。

查看表面参数

• 右键单击 Results 节点中的 Surface Parameter 选项，然后单击所显示菜单中的 Insert 按钮。Surface Parameters PropertyManager 将显示。
• Surface Parameter 的 Selection 框默认处于激活状态。您需要从设计树中单击 Warm Water Outlet 的盖。
• 从 Selection 区域选中 Consider entire model 复选框以考虑整个模型。
• 从 Parameters 区域选中 All 复选框以选择 Parameters 区域下列出的所有参数。
• 单击 Options 区域中的 Show 按钮。计算参数的值将显示在屏幕底部。
• 局部参数显示在左侧，整体参数显示在右侧；请参阅图 59。

• 现在，从设计树中单击 Air Output 盖，然后单击 Surface Parameters 1 选项卡中的 Refresh 按钮。
• 局部参数将被更新。向下滚动到 Temperature (Fluid)[K]。温度的平均参数约为 464；请参阅图 60。

• 整体参数的值显示在底部窗格的右侧。您可以看到空气的质量流量为 0.022 kg/s。此值是在选中 Consider entire model 复选框的情况下计算的，即考虑了对称条件。
• 检查参数后，单击 Surface Parameters PropertyManager 中的 OK 按钮；请参阅图 61。Surface Parameters 1 特征将添加到 Surface Parameter 选项下。

计算换热器效率

换热器效率可以很容易地计算，但首先我们必须确定具有最小热容率（C=mc）的流体。在此示例中，水的质量流量为 0.02 kg/s，空气的质量流量为 0.022 kg/s。水在 300 K 温度下的比热约为空气在 464 K 温度下比热的五倍。因此，空气的热容率小于水的热容率。换热器效率计算如下：

其中 是空气入口处的温度， 是空气出口处的温度， 是水入口处的温度。

我们已经知道空气入口温度（600 K）和水入口温度（293.2 K），因此使用所获得的水和空气出口温度值，我们可以计算换热器效率：

如您所见，Flow Simulation 是用于换热器设计计算的强大工具。