霧化模擬的案例
CFDPro航空發動機的橫向射流霧化模擬
數學模型及工況
采用非穩態方法模擬射流在橫向氣流中的霧化過程。
湍流模型和界面捕捉是研究射流破碎和霧化的關鍵。湍流模型能有效描述流態湍流狀態；界面捕捉方法可以有效捕捉精細的破碎霧化結構，尤其是一次霧化及液體結構的復雜運動，并獲得霧化發展過程。本案例采用超大渦（V-LES）湍流模型和Level Set界面捕捉方法。
超大渦（V-LES）湍流模型
超大渦模擬（V-LES）與大渦模擬（LES）的區別在于超大渦模擬（V-LES）的過濾尺度不再是網格尺度，而是介于網格尺度和宏觀尺度（如管道直徑）之間的一個值。當過濾尺度大于網格尺度時，超大渦模擬（V-LES）與雷諾時均（RANS）模型近似；當過濾尺度接近網格尺度時，超大渦模擬（V-LES）近似大渦模擬（LES）。
展開 積鼎科技攜手濰柴動力的噴嘴霧化模擬項目榮獲2024年數字仿真卓越應用獎
<p>近日，積鼎科技攜手濰柴動力股份有限公司（以下簡稱“濰柴動力”），憑借創新的噴嘴霧化一體化模擬仿真項目，其成果價值贏得了行業專家的一致認可，成功榮獲2024年度數字仿真科技獎卓越應用獎。濰柴動力作為中國內燃機行業的領軍企業，在動力系統、商用車、農業裝備及智慧物流等領域具有廣泛的影響力。此次與積鼎科技的深度合作，不僅是對其技術創新能力的一次驗證，也是雙方在推動行業技術進步、實現可持續發展目標上的重要里程碑。</p><p><img src="https://img.xiumi.us/xmi/ua/4CwTl/i/dfb2f303fdb34fa652b454e73e66d107-sz_324543.jpeg"></p><p>利用CFD手段研究重卡尾氣后處理系統中的霧化噴嘴，對于提高噴嘴的設計水平、優化尾氣處理效果以及推動相關技術的發展具有重要意義。通常霧化噴嘴流體仿真涉及到多個技術難點，包括模型準確性、多相流模擬的復雜性、實驗數據的缺乏、參數敏感性等。主流商軟中有專門的VOF to DPM模型，但是該模型計算量巨大，并且破碎機理很難把控，模型精確度調試十分困難，實際應用性不強。積鼎科技與濰柴動力團隊通過深入研發，基于自主研發的CFD軟件VirtualFlow，成功開發了工程霧化模型及其內流場仿真銜接模塊，實現了噴嘴霧化仿真全流程的打通，打破了傳統模型之間的壁壘，達到了比VOF to DPM模型更為精準且高效的仿真效果，從而提高噴嘴設計水平，優化尾氣處理效果，推動相關技術發展。</p><p><br></p><p><strong>項目亮點</strong></p><ul><li><strong>自主可控高精度工程霧化模型開發。</strong>與主流商軟中的VOF to DPM模型相比，本項目開發的模型在預測精度和計算效率上均有顯著提升。
展開 fluent模擬旋轉壓力噴嘴霧化
模擬了一個旋轉壓力噴嘴霧化，有興趣的可以私信或者評論留下聯系方式。
CFDPro霧化仿真 | 專為霧化過程與液滴屬性研究設計的仿真模塊
利用LISA霧化模型的仿真效果
● 發動機的橫向射流霧化模擬
橫向射流是一種簡單高效的霧化方式，能夠依靠浮力增強射流的穿透深度。在霧化過程中，射流角度、射流速度、來流速度及噴嘴孔徑等參數均會影響射流的霧化效果。由于燃油在橫向氣流中的破碎及油氣摻混均勻性對污染物的生成、燃燒性能以及燃燒不穩定性等均有重要影響。
本案例采用SprayPro模塊對單噴嘴射流在橫向來流中發生霧化和摻混過程進行模擬仿真，并對比分析不同噴射角度和噴嘴尺寸的射流霧化效果。
液面狀態
中軸面上的流動狀態（速度）
WAVE模型適合We數大于100的情況，慣性力遠大于表面張力，液滴在高速的氣動力作用下發生破碎。
利用WAVE霧化模型進行橫風霧化的仿真效果
國產自主流體仿真軟件CFDPro
CFDPro為基于有限體積法求解單相流/多相流NS方程的計算流體動力學仿真軟件，采用Level Set界面追蹤方法、具備領先的湍流模型、豐富的相變模型，配置燃燒模型和反應機理接口，更加適用于復雜的工程計算模擬分析。
展開 
高保真CFD霧化仿真：助力設備研發降本增效
霧化仿真可以對生產過程中的各種因素進行敏感性分析，找出影響霧化效果的關鍵參數，并制定嚴格的控制范圍。通過在生產過程中對這些參數進行精準監控和調整，能夠有效保證產品質量的穩定性和一致性。
如在制藥行業，吸入式藥物的霧化效果直接關系到治療效果和患者的健康安全，利用霧化仿真優化藥物霧化器設計，可確保每一個產品都能將藥物均勻、精準地輸送到患者呼吸道，提高治療效果。
二、積鼎科技CFD在霧化方向的卓越應用方案
積鼎科技作為國內CFD領域的領軍企業，憑借其深厚的技術積累和豐富的行業經驗，推出了一系列針對霧化方向的專業應用方案，為眾多行業客戶解決了實際工程難題，贏得了廣泛贊譽。
SprayPro：專業霧化模擬模塊，精準捕捉霧化細節
積鼎科技自主研發的SprayPro是一款專注于霧化過程與液滴屬性研究的專業模擬模塊 ，能夠模擬直噴式、旋流式等多種噴嘴的初次與二次霧化過程。模塊內置的高精度算法與后處理程序，確保用戶獲取到接近真實的霧化數據。
液面狀態
中軸面上的流動狀態（速度）?
中軸面上的流動狀態（渦量）
在技術實現上，SprayPro采用Level Set距離函數法來追蹤氣液相界面，相比傳統VOF法，氣液相界面更尖銳，有利于精準捕捉霧化液滴；兼容空化模型，可用于高精度分析噴嘴處由于高速流動引起的空化現象對霧化結果的影響；提供歐拉框架下三維高保真霧化仿真分析，以及對二次破碎后微小液滴的拉格朗日顆粒描述，便于后續的燃燒仿真計算 。同時，超大渦(V-LES) 湍流模型既保證了求解霧化過程中湍流的精度，又兼顧了高效的計算效率。采用LISA霧化模型，可以有效捕捉離心噴霧過程，在保證工程應用精度條件下，極大縮短了計算時間；采用WAVE霧化模型，可以針對高We數條件下的噴霧場景進行高效的仿真 。
展開 #403/409FLUENT案例-扇形噴嘴霧化場仿真
#403/409FLUENT案例-扇形噴嘴霧化場仿真
使用軟件版本
Workbench2020R1-SCDM（邊界標定）-ICEM（結構網格制作）-FLUENT（仿真）
FLUENT經典案例#403-扇形噴頭的霧化模擬
01
仿真基本工況
如下圖所示的噴嘴向空氣中噴水并霧化。假定條件為：水入射速度10m/s，流量0.2kg/s。模擬區域內的霧滴分布。
上圖為流場域整體模型
上圖為噴嘴模型
02
網格情況
使用ICEM制作純六面體網格，具體網格和質量檢測如下（分別為基礎網格質量和正交質量檢測結果）。
上圖為正交質量檢測結果（與FLUENT中質量檢測的標準一致）。
展開 fluent螺旋噴嘴霧化仿真
Fluent采用vof to dpm的螺旋噴嘴霧化過程模擬，有效解決了單獨采用vof計算無法統計破碎液嫡粒度問題和單獨采用DPM計算，不能根據實際噴嘴形狀進行計算問題，有效的將一次霧化與二次霧化聯合在一起，。
Fluent扇形噴嘴/螺旋噴嘴霧化仿真
Fluent采用vof to dpm的扇形噴嘴/螺旋噴嘴霧化過程模擬，有效解決了單獨采用vof計算無法統計破碎液嫡粒度問題和單獨采用DPM計算，不能根據實際噴嘴形狀進行計算問題，有效的將一次霧化與二次霧化聯合在一起，有興趣的可以私聊。
Fluent VOF to DPM完整霧化模型 ￥3
噴霧過程是一個復雜的過程，連續相液體受到擾動后，界面變得不穩定，會首先破碎成液帶以及大液滴，最后再進一步破碎成小液滴，最終實現霧化。
而想要通過CFD仿真來完成整個霧化過程，非常困難，且計算量巨大。因為在連續相液體變成霧滴之前，我們可以用網格來捕捉液體界面，這就是VOF方法；而霧化后，會形成大量的微小粒徑的霧滴，這些霧滴粒徑非常小，甚至達到微米級別，我們不能用更小尺寸的網格來捕捉霧滴，即使能捕捉，也需要巨大的網格量才可以，所以只能利用DPM離散相模型來表述霧滴。這樣霧化過程仿真就要通過兩種方法VOF+DPM來實現，在以前這兩種方法是割裂開來的，Fluent19.0版本，增加了一個轉換模型，使我們可以完整的實現霧化全過程模擬，得到如下圖所示的效果：
VOF to DPM完整霧化圖
展開 噴霧冷卻模擬
技術鄰處女貼：
計算目的：通過對霧化噴嘴的模擬，使大家了解其計算方法與過程設置；
1、幾何模型及網格劃分，扇形霧化噴嘴，噴嘴距離鋼板剛度為80mm；鋼板幾何尺寸為80*80*2
2、求解過程及設置
1）組分輸運過程計算，采用不可壓縮理想氣體得到噴嘴的流量
2）霧化場計算，采用DPM模型，選擇空氣輔助噴嘴模型、顆粒碰撞、破碎模型；
3）鋼板霧化冷卻計算，添加歐拉film模型；
鋼板表面邊界條件設置
3、計算結果展示：
a） 霧化場分布
b） 鋼板表面水蒸氣分布
c） 鋼板表面溫度分布
d) 鋼板冷卻速度：通過瞬態的計算分析，從前三秒來看霧化噴嘴對鋼板滯止點的溫度冷卻速度約為15K/s；
展開 航空發動機用粉末高溫合金及制備技術研究進展
結果表明，此結構的氣霧化初始破碎合金熔體先后經歷液柱波動、橫向成膜以及液膜破碎過程(圖5)，其中液膜擴展距離與導流管外徑相當，與霧化氣流的接觸面積相對傳統結構霧化器較大[30]，有利于提高霧化效率。利用三維大渦模擬(large eddy simulation)和顯示VOF兩相流模擬結合的方法對初始霧化產生的單個大液滴進行二次霧化(secondary atomization)研究。結果表明，隨Weber數增大，液滴破碎從剪切破碎逐漸轉變為爆炸式破碎方式，破碎產生的液滴尺寸有明顯的減小(圖5)。
2.1.3 粒子分散與分離模擬充分破碎的合金液滴在霧化爐內受到氣流曳力、慣性力、重力等合力的影響，以一定的速度矢量分散運動，并與介質氣流發生強烈的熱交換，快速凝固成粉末顆粒。本課題組利用非定常離散粒子模型(unsteady discrete particle model)對150 萬顆Rosin-Rammler 分布的粉末顆粒進行軌跡追蹤。結果顯示，不同粒徑的粉末顆粒在不同水平截面分布不同，較粗顆粒主要集中在霧化錐外側，而較細的顆粒則主要分布在霧化錐內部，霧化錐分散角度和實際拍攝的金屬霧化錐角度基本吻合(圖6)。
展開 
ANSYS，能做哪些仿真 附Ansys各版本安裝包下載
結構
強度分析：結構在一次加載下的承載能力；
疲勞分析：在時序變化載荷作用下的耐久性問題，主要使用nCode軟件；
熱分析：仿真結構受熱后的溫度分布及熱變形熱應力；
振動分析：結構振動問題，是否會有共振；
沖擊問題：結構在短時間內承受沖擊載荷的能力，碰撞問題、跌落問題都屬于沖擊問題，在ANSYS Workbench可使用顯式動力學分析功能進行沖擊問題仿真，也可利用LS-Dyna顯式動力學軟件進行分析；
剛體動力學分析：評價機構的運動及力傳遞，研究機械系統整體動態行為，類似于理論力學研究的問題；
復合材料分析：復合材料由于其優異的力學性能正被廣泛使用，ACP是效率更高的的復合材料建模軟件；
流體
單相流場分析：所謂單相就是流體只有一種相，比如飛機氣動分析，介質就是空氣，潛艇水下航行，介質就是水；
旋轉機械CFD：CFX擅長做旋轉機械的CFD分析；
離散相分析：相對單相來說的，比如霧化噴嘴的模擬，被霧化的液體顆粒是一相，空氣是一相，研究霧化顆粒在空氣中的流動及分布，FLUENT提供了豐富的離散相仿真能力；
自由表面流：屬于多相流分析，比如液體在容器中的晃動分析，一相是液體，一相是空氣，研究交界面，也就是液面的運動問題，FLUENT和CFX都可以做；
傳熱：流體之間的換熱問題，比如化工上的換熱器，冷流體流過熱流體實現熱交換；
電子產品冷卻：ANSYS有專門的分析軟件Icepak來對電子產品散熱分析進行分析，效率很高；
反應流：可以仿真化學反應，比如燃燒模擬就是涉及到化學反應的復雜的傳熱流動仿真；
高流變材料：ANSYS有專門的軟件Polyflow來模擬像高溫下的塑料、玻璃熔漿等的流動成形問題；
電磁
展開 【6月20-23日 北京】ICEM-CFD網格劃分與Fluent通用技術培訓
一、給方法解決以下關鍵問題
1、仿真分析結果主要在于經驗積累，12年以上工程應用專家帶你答疑解惑
2、有效掌握ICEM-CFD網格劃分與Fluent通用技術+實操模型訓練
3、所有實例緊緊圍ICEM-CFD網格劃分與Fluent通用技術及工程應用方法為核心目標，進行實操模擬訓練
二、23個實例模型貼近工程實戰操作
實例1：飛機模外流場計算區域創建及網格劃分
實例2：汽車排氣歧管內流域抽取及網格劃分
實例3：分塊六面體網格劃分技巧
實例4：四面體網格劃分技巧
實例5：汽車排氣歧管內流場計算
實例6：低速翼型啟動特性計算
實例07：導彈超聲速外流場計算
實例8：血管內非牛頓流體流動計算
實例09：圓柱繞流瞬態計算
實例10：固體傳熱計算
實例11：流體對流計算
實例12：自然對流計算
實例13：輻射換熱計算
實例14：重力驅動流計算
實例15：離心泵空化計算
實例16：管道沖蝕計算
實例17：霧化噴嘴噴霧模擬計算
實例18：氣體燃燒室仿真計算
實例19：化學氣相沉積過程計算
實例20：逃生艙運動軌跡計算
實例21：蝶閥運動模擬
實例22：穩態計算后處理
實例23：瞬態計算后處理
三、本質問題與差異化
1、工程案例積累：專注CAE仿真計算，有大量的工程案例
2、關注計算結果：把仿真分析結果運用到產品中是核心理念
3、師資與專屬權：7000+多學員反饋、提煉的精選內容與實例，形成版權課程體系
4、問題響應參與：自主師資與合伙人模式，可直接對接客戶問題，即時做出響應
5、效果保障措施：所有學員提供高配筆記本、模型、電子資料、操作軟件
四、專家團隊
團隊12年專注CAE技術工程應用方法，為客戶提供系統的產品質量提升和優化的技術方案，具備上百例的工程問題解決經驗，熟悉CAE技術應用過程中的難點與關鍵點
展開 影響汽車內飾增強聚丙烯霧化測試結果的影響因素探究
霧化測試是衡量汽車內飾材料和產品質量控制的一個重要手段，為了探究汽車內飾材料中增強材料對霧化測試結果的影響因素，國高材分析測試中心通過過程控制和測試條件的改變得出影響增強聚丙烯霧化測試結果差異的因素。
霧化測試
霧化指的是內飾材料揮發出的有機物，冷凝后凝結在擋風玻璃或車窗上，形成一層“霧膜”，影響駕駛員和乘客的視線。
其原理為：一定面積的材料，一定溫度下加熱一定時間后揮發物凝結在鋁箔或玻璃板上，通過加熱前后鋁箔的重量差（重量法）或玻璃板的光澤反射率比值（反射法）來考察材料霧化性能的優劣。
重量法就是鋁箔測試前后的重量差，就是冷凝在鋁箔上的有機物的重量。反射法就是當揮發物凝結在玻璃板上后，測試前后對光的反射的變化，通過這個來考察霧化性能的優劣。
影響霧化重量法的測試結果有很多，主要可以歸納成兩方面的因素。一方面是材料自身的原因，因為材料中添加助劑，高溫析出，成為霧化凝結的重要影響因素。一方面，是測試的自身測試條件，因為樣品的實際應用領域不同，所應對的工況也不一樣，所以霧化試驗條件模擬材料實際使用環境，進行選擇實驗條件，得出主要影響因素。
實驗部分
１.１試樣制備
選用長玻纖增強聚丙烯（GFPP-L30）和短玻纖增強聚丙烯（GFPP-30）準備三種條件樣品，分別為塑料粒子，加工工藝為230 ℃時注塑成型的Φ80圓片和250 ℃時注塑成型的Φ80圓片。注塑過程不添加脫模劑，丟棄注塑出來的前幾片樣品，防止注塑機有之前其他材料殘留污染測試樣品。
展開 【9月4日-9月7日 北京】Fluent燃燒及化學反應流計算理論與工程應用專題
一、給方法解決以下關鍵問題：
1、仿真分析結果主要在于經驗積累，12年以上工程應用專家帶你答疑解惑
2、有效掌握Fluent燃燒及化學反應流計算理論與工程方法+實操模型訓練
3、所有實例緊緊圍繞Fluent燃燒及化學反應流計算理論與工程為核心目標，進行實操模擬訓練
二、18個實例模型貼近工程實戰操作：
實例01：煙道氣擴散過程計算
實例02：氣體燃燒室燃燒計算
實例03：使用zimont完全預混模型模擬燃燒
實例04：煤粉燃燒模擬
實例05：同軸燃燒室部分燃燒模擬
實例06：PDF燃燒模擬
實例07：化學氣相沉積（CVD）過程仿真計算
實例08：甲烷催化燃燒模擬計算
實例09：SNCR脫硝過程模擬計算
實例10：內燃機液滴燃燒模擬
實例11：焦炭多步反應過程模擬
實例12：煤粉顆粒燃燒
實例13：霧化噴嘴噴霧過程模擬
實例14：真空輻射模擬
實例15：玻璃房采暖過程模擬
實例16：燃燒模型+輻射模型聯合模擬
實例17：用Moss-Brookes方法模擬煙灰生成模擬
實例18：氣體燃燒爐內污染物形成模擬計算
三、本質問題與差異化：
1、工程案例積累：專注CAE仿真計算，有大量的工程案例
2、關注計算結果：把仿真分析結果運用到產品中是核心理念
3、師資與專屬權：7000+多學員反饋、提煉的精選內容與實例，形成版權課程體系
4、問題響應參與：自主師資與合伙人模式，可直接對接客戶問題，即時做出響應
5、效果保障措施：所有學員提供高配筆記本、模型、電子資料、操作軟件
四、增值服務：
持本人學生證或教師證享有9折優惠；
一個單位同時報名2人享有9折優惠；
一個單位同時報名3人以上（含）享有8.5折優惠
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