兩相流分析
關注創建者：豪邁化工技術 創建時間：2019-01-02
兩相流分析的視頻教程
Cradle CFD非結構化網格熱流分析基礎
（5）Workshop 4 船舶兩相流分析 ?掌握VOF多相流仿真方法 ?掌握提取船舶表面流體力的方法 （6）Workshop 5 電子器件（投影儀）熱流分析 ?掌握熱流分析方法：CPU發熱，冷卻風機散熱 （7）Workshop 6 旋轉機械三維流動分析（多翼離心風機） ?掌握旋轉機械的流動分析方法 ?得到該多翼離心風機的性能特性
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基于Fluent風沙兩相流路基周圍流場數值模擬分析
本課程基于Fluent風沙兩相流路基周圍流場數值模擬分析，從建模到網格劃分，以及相關設置進行了講解，并運用tecplot軟件進行了后處理；其中許多點作者花費了大量時間進行理解，例如風速輪廓線的設置以及求解設置中相關參數的取值(也可以使用UDF自編程序進行導入，在2023年5月23日，作者上傳了UDF程序，可直接下載)，讀者可在本課程基礎進行拓展延申，節省前期大量時間，使得可以讓許多時間花費在研究上
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兩相流分析的實例教程
Cradle CFD提供了兩種不同類型的熱流分析工具：采用結構化網格的scSTREAM和HeatDesigner，以及采用非結構化網格的SC/Tetra 和 scFLOW。scFLOW前身的SC/Tetra具有復雜網格生成功能， 高速計算能力， 且操作界面友好。作為升級版， 發行了scFLOW。scFLOW具有更加穩定的求解器，計算速度最多可以提升3倍。其前處理可以幫助入門級用戶建立復雜的模型以及生成高質量的網格。
1 培訓內容
scFLOW作為新一代的軟件，持續發展更新。此次培訓強調理論和軟件操作相結合，案例豐富多樣，包含內/外單相流分析、穩態/非穩態分析、旋轉機械全三維流場分析、船舶兩相流分析、電子產品熱流分析等。
展開 雖然在高轉速傳動系統中采用氣液兩相流模型更符合物理現象，但是代價是：更多的粒子數量，更小的時間步長，和更久的等待結果時間。
低速流動的自由液面場景往往是可以采用單相流模型的，比如：車輛涉水分析，油箱晃動，水渠流動等。
在2021.2版本中nanoFuidX增加了一個新的Tartakovsky表面張力模型，改善了單相流的液滴仿真。
Domain > Detail > FVM Boundary condition
如果考慮整個分析域內的氣體，可以在分析區域Domain中設置FVM邊界；域可以設置為壓力邊界Pressure Boundary模擬封閉的空間域、或設置Outflow邊界模擬氣體可以向外界擴散。
FVM計算方法
Particleworks中氣體-液體兩相流計算，可以選擇3種計算方法：PISO瞬態計算、SIMPLE穩態計算、SIMPLE-PISO穩態到瞬態的連續計算。并且氣體的平流方案可以選一階Upwind、二階Linear Upwind兩種方案。
兩相流耦合類型
針對實際中不同的問題模型，考慮氣體與流體之間的耦合關系。Particleworks軟件中，可以選擇FVM-Particle之間的耦合類型：one-way單向耦合、Two-way雙向耦合，確定液體是否對氣體產生影響。通過調整參數，可以修正風力的大小。
綜上，正確的使用FVM計算模塊，可以有效的考慮氣體與流體之間的耦合關系，實現對復雜兩相流的模擬仿真。在實際的工程模擬中，通常可以與試驗對標，修正FVM風力參數，可以更高效和精準地實現潤滑過程的模擬計算。
展開 基于Fluent風沙兩相流路基周圍流場數值模擬分析
本課程基于Fluent風沙兩相流路基周圍流場數值模擬分析，從建模到網格劃分，以及相關設置進行了講解，并運用tecplot軟件進行了后處理；其中許多點作者花費了大量時間進行理解，例如風速輪廓線的設置以及求解設置中相關參數的取值，讀者可在本課程基礎進行拓展延申，節省前期大量時間，使得可以讓許多時間花費在研究上。
課程內容：
章節1、建立3d路基模型.mp4
章節2、模型網格劃分.mp4
章節3、歐拉模型及材料設置.mp4
章節4、風速輪廓線及邊界條件設置.mp4
章節5、求解方法控制及初始化.mp4
章節6、云圖及計算導出設置.mp4
章節7、tecplot后處理示范.mp4
章節8、最終計算結果展示.mp4
內容中詳細介紹了如何使用自編函數實現對數風速輪廓線形式，以及各參數的解釋等。
風速輪廓線樣圖（風速過大，需調整摩阻風速，該圖僅做示例）
部分課程內容截圖
部分課程內容截圖
湍流效果展示圖：
視頻中未加輪廓線，加完后輪廓線與上述情況相同：
展開 本案例為某鋼鐵有限公司2×600t/d石灰雙膛窯SDS脫硫反應器，脫硫工藝采用鈉基干法脫硫+布袋除塵器方案；本次模擬主要有兩個目的：（1）由于冬季SDS反應器內煙氣溫度較低（約70℃），需通過熱風爐將煙氣加熱至約150℃，因此，需對熱風爐后的溫度場進行模擬，并添加合適導流形式，以保證在短距離內可實現溫度的均勻分布；（2）小蘇打噴槍沿煙道徑向垂直深入，為保證均勻噴射，對噴射點及后續流場進行模擬，分析SDS反應器內小蘇打顆粒的分布狀態，并添加相應的擾流措施來確保小蘇打又好又快地與煙氣混合均勻。
模型建立
按照反應器所提供圖紙大小以1：1建立三維模型，模型如下：
圖1 SDS反應器模型
圖中in1為溫度場監測面，i1~i3為小蘇打顆粒分布監測面。
邊界條件
計算參數如下，q1煙氣量為113077m3/h，煙氣溫度為70℃。進口邊界條件為速度進口，進口速度為26.88m/s；q2煙氣量為26385m3/h，煙氣溫度為70℃。進口邊界條件為速度進口，進口速度為14.59m/s；熱風爐進口熱煙氣量可等同于約22317m3/h，進口速度為42.71m/s；小蘇打粉量63kg/h；出口邊界條件為壓力出口，壓力值為0Pa。湍流模型采用LES模型，壁面函數為標準壁面函數，固壁面設置為無滑移壁面。
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在工業制造與資源勘探的快節奏環境中，傳統的實驗室送樣檢測因漫長的周期，往往成為制約決策效率的瓶頸，Evident（原奧林巴斯科學解決方案部門）推出的Vanta系列手持式X射線熒光（XRF）分析儀，通過將實驗室級的分析能力集成于堅固便攜的手持設備中，徹底改變了這一現狀，該系列設備不僅實現了對從鎂（Mg）到鈾（U）全元素范圍的精準檢測，更憑借卓越的耐用性和智能化的數據處理能力，成為了工業現場質量控制
形狀記憶合金（SMA）能夠在發生大變形后不產生殘余應變（偽彈性），并且可以通過溫度變化從大變形中恢復（形狀記憶效應）。偽彈性和形狀記憶效應使其特別適用于航空航天、生物醫學和結構工程等領域。本仿真模擬了將形狀記憶合金用作脊柱間隔器的過程。
目標
熟悉形狀記憶合金
理解考慮熱效應的形狀記憶合金建模流程
建模步驟
1. 在 ANSYS Workbench 中創建靜力結構系統
概述
材料的性能在很大程度上受其微觀結構影響。本文檔使用 Ansys 材料設計器展示四種不同類型的微觀結構及其對應的宏觀尺度材料性能：隨機單向纖維結構、體心立方顆粒結構、金剛石晶格結構和編織結構。
目標
理解微觀結構與宏觀尺度材料性能之間的關系
步驟
案例1：隨機單向纖維（木材）
1. 打開 Ansys Workbench，創建一個“材料設計器”組件。檢查單位。
2.
從智能手機的熱交互、緊湊外殼內的高功率電路板散熱，到極端天氣下的工業設備耐候性等復雜現實場景，通過熱仿真技術，工程師能夠精準預測設計在不同溫度場景下的行為，深刻理解熱能如何影響產品的效率、可靠性與安全性，從而在研發早期快速調整設計方案，實現產品的最佳性能表現。
Ansys應用類系列網絡研討會——熱仿真系列專題已上線，將重點介紹 Ansys 多款求解器矩陣在電子散熱、電熱耦合及復雜熱管理問題中的實際應用
射頻開關GSR1370S: CMOS SOI SPDT Switch 0.01 – 7.2 GHz
應用領域：WLAN 802.11a/b/g/n/ac/ax l
ISM頻段無線電設備 l
低功耗收發系統
特性： P0.1dB +32dBm typical @+3.3Vl
低插入損耗（2.5GHz頻率下0.50dB，5.8GHz頻率下0.58dB）l
高隔離度（(
概述：
本案例展示了阻尼器的諧響應分析仿真。通過對比有無粘彈性材料的兩種仿真工況，突出了粘彈性材料在阻尼減振中的作用。通過選擇合適的材料參數，粘彈性阻尼器能夠在高頻載荷范圍內有效抑制變形幅值。
目標：
1、理解諧響應分析的工作流程
2、熟悉在 Ansys Mechanical 中通過命令片段定義粘彈性材料模型
步驟：
1、打開 Ansys Workbench
成像系統是光學的歷史基石之一，在廣泛的不同技術中有著大量的應用。因此，對成像中常用的透鏡系統進行性能分析是許多光學工程師的一項基本任務。為了幫助光學工程師完成這項工作，VirtualLab Fusion提供了許多強大的工具。
在這份簡報中，我們想特別強調用于分析場曲和畸變的工具。這兩個像差源于這樣一個事實，即大多數探測器是作為平面操作的，而透鏡則是將光線聚焦到一個曲線上。這些像差可以通過VirtualLab
摘要
雖然現代光學的發展導致了不同組件數量的激增，但透鏡仍然在光學系統中扮演著重要的角色。由于它們的彎曲性質，大多數透鏡系統的焦點將位于曲線上，而不是透鏡后面的平面上。這導致在實際焦點位置和光束與位于透鏡后面焦距的平面的交點之間產生角度相關的偏差。然而，大多數用于成像的探測器都是平面的。這種效應被稱為“場曲”，是任何透鏡系統性能分析中需要考慮的一個重要像差。在這個用例中，我們引入一個專門的分析器來研究這種影響
摘要
鏡頭是成像系統設計的一個組成部分。因此，對任何光學工程師來說，能夠詳細分析它們的性能是至關重要的。一個眾所周知的不利影響是畸變，它導致光束的橫向位置相對于焦平面的參考位置的偏差。在這個使用案例中，我們介紹了一個工具，以球面透鏡為例，研究這種效應。
畸變定義
畸變與主光線的球面像差相對應。它被定義為光線束的橫向位置相對于焦平面的參考位置的偏差。使用掃描鏡頭的有效焦距（??'
授課時間
2026/6/23（二）-6/24（三）AM 9:00-PM 16:00
授課地點
上海市嘉定區南翔銀翔路819號中暨大廈18樓1805室
課程講師
訊技光電工程團隊及資深顧問
