閥門；流固溝壑
關(guān)注創(chuàng)建者：博集華仿 創(chuàng)建時(shí)間：2019-06-29
閥門；流固溝壑的實(shí)例教程
動(dòng)態(tài)鋪層算法實(shí)現(xiàn)閥門瞬態(tài)關(guān)閉的流固耦合動(dòng)態(tài)仿真
閥門瞬態(tài)關(guān)閉是典型的流固耦合問題，三維結(jié)構(gòu)如下圖所示。左側(cè)的質(zhì)量入口，右側(cè)的壓力出口加上周圍的壁面，組成閥門的外部限制區(qū)域，閥體的運(yùn)動(dòng)完全由流體驅(qū)動(dòng)。在這種情況下，閥門的瞬態(tài)關(guān)閉可以簡(jiǎn)化為一種二維軸對(duì)稱幾何結(jié)構(gòu)（見二維示意圖），由于物理上閥門不能完全關(guān)閉，在閥門和閥座之間需要保留一個(gè)小的間隙，恰好動(dòng)網(wǎng)格算法上也要求至少保留一層來保持拓?fù)潢P(guān)系。
動(dòng)網(wǎng)格
流固耦合UDF算法函數(shù)及數(shù)據(jù)讀寫函數(shù)
仿真計(jì)算結(jié)果
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閥門；流固溝壑的最新內(nèi)容
相較于傳統(tǒng)CFD仿真工具，Ansys Forte提供強(qiáng)大的自動(dòng)化動(dòng)網(wǎng)格、間隙控制模型、內(nèi)置閥門流固耦合仿真等行業(yè)專用仿真功能，解決各類容積式壓縮機(jī)、油泵、內(nèi)燃機(jī)等復(fù)雜運(yùn)動(dòng)問題仿真的痛點(diǎn)問題。
研究方向涉及動(dòng)網(wǎng)格、旋轉(zhuǎn)機(jī)械或流固耦合問題的科研人員
3. 機(jī)械工程、航空航天工程、土木工程、化學(xué)工程等專業(yè)的碩博研究生
4. 已掌握OpenFOAM基礎(chǔ)用法，希望拓展**動(dòng)網(wǎng)格與網(wǎng)格運(yùn)動(dòng)求解器**應(yīng)用能力的專業(yè)人士
5. 從事渦輪機(jī)械、混合器、閥門、振蕩結(jié)構(gòu)或流致振動(dòng)相關(guān)工作的工程技術(shù)人員
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周祝龍 | 奧托立夫(上海）汽車安全系統(tǒng)研發(fā)有限公司 高級(jí)仿真工程師
作品名稱：基于LS-DYNA 流固熱耦合方法解決熱風(fēng)焊接問題
作品簡(jiǎn)介：本文利用LS-DYNA 軟件對(duì)熱風(fēng)焊工裝及產(chǎn)品進(jìn)行建模，調(diào)用不可壓縮計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（ICFD）流體仿真模塊，并耦合熱以及結(jié)構(gòu)模塊，實(shí)現(xiàn)流-固-熱多物理場(chǎng)耦合仿真，在模型中對(duì)熱空氣流體及其環(huán)境件進(jìn)行分析
Cradle CFD作為一款高精度多物理場(chǎng)仿真工具，借助重疊網(wǎng)格、流固耦合、聲學(xué)耦合等先進(jìn)技術(shù)，能夠精準(zhǔn)模擬閥門內(nèi)部的復(fù)雜流場(chǎng)、傳熱過程及動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)，有效助力智能閥門的優(yōu)化設(shè)計(jì)。同時(shí)，針對(duì)軸向柱塞泵的氣蝕難題，Cradle CFD結(jié)合拉伸網(wǎng)格、多相流模型以及空化模型，實(shí)現(xiàn)了活塞運(yùn)動(dòng)與氣蝕過程的全流程仿真，從網(wǎng)格生成到侵蝕指數(shù)評(píng)估提供了完整的解決方案。
VirtualFlow支持求解界面流問題、混合流問題、顆粒流問題，多相流模型包括：Level-set模型、VOF模型、均相流模型、代數(shù)滑移模型、離散相模型（有密相顆粒求解能力）。
此APP封裝了球閥的閥門開度角度與物性參數(shù)、網(wǎng)格劃分參數(shù)以及入口速度和出口壓力等邊界參數(shù)、可快速計(jì)算不同性質(zhì)流體在不同流速下流經(jīng)不同閥門開度時(shí)閥門內(nèi)部的流動(dòng)狀態(tài)，快速對(duì)不同開度的球閥內(nèi)流場(chǎng)和壓力場(chǎng)進(jìn)行評(píng)估。
CFD Premium + Ansys Rocky + HPC pack
跨接管道
? 設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)
‐ 跨接管道在石油運(yùn)輸中至關(guān)重要
‐ 帶有脈動(dòng)形式的多相流
‐ 海底中流致振動(dòng) (FIV) 和渦流誘導(dǎo)的振動(dòng)(VIV)
‐ 由于疲勞和共振造成的故障
? Ansys技術(shù)方案
‐ CFD求解器中豐富的多相流模型
‐ 模態(tài)和結(jié)構(gòu)求解器
‐ 強(qiáng)大的流固耦合功能
鉆井和生產(chǎn)
工程挑戰(zhàn)
? 高度腐蝕的環(huán)境
? 鉆頭的穿透速度
? 快速的產(chǎn)品研發(fā)周期
? 惡劣的環(huán)境
Ansys能力
? 豐富的多相流模型
? 簡(jiǎn)化的分析工作流
? 流固耦合
示例輸出
? 預(yù)測(cè)設(shè)備的沖蝕速率
? 判定旋風(fēng)分離器/三相分離器分析效率
? 了解設(shè)備的疲勞壽命和不同的失效模式，從而提出改進(jìn)方式
? 海浪颶風(fēng)的影響
從工藝要求角度考慮
①對(duì)腐蝕性介質(zhì)而言，如果溫度和壓力不高，應(yīng)該盡量采用非金屬閥門，如果溫度和壓力較高，可用襯里閥門，以節(jié)約貴重金屬。在選擇非金屬閥門時(shí)，仍應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)合理性;對(duì)于黏度較大的介質(zhì)，要求有較小的流阻，應(yīng)采用直流式截止閥、閘閥、球閥、旋塞閥等流阻小的閥門。流阻小的閥門，能源消耗少;當(dāng)介質(zhì)為氧氣或氨等特殊性介質(zhì)時(shí)，應(yīng)選用相應(yīng)的氧氣專用閥或氨用閥等。
圖3 改進(jìn)前及改進(jìn)后固體顆粒軌跡
2.1.1.3 主汽閥濾網(wǎng)采用新型永久性濾網(wǎng)
新型永久性濾網(wǎng)能夠有效防止大顆粒固粒進(jìn)入通流部分，避免大固體顆粒對(duì)通流部分靜葉和動(dòng)葉的侵蝕破壞，保持通流持久高效（見圖4）。
