Particleworks的案例
自學無網格粒子Particleworks流體飛濺和自由液面仿真分析
為了在生產過程中很好的評估產品的混合效果，可以利用Particleworks進行數值模擬對攪拌設備完成優化。
攪拌設備
對攪拌設備進行仿真，并且完成與試驗結果的對比驗證：下圖是攪拌轉速為90rpm時，化妝品攪拌過程中自由液面狀態的對比：
攪拌過程對比
同時，在不同液體、不同混合體積的條件下，對比攪拌時自由液面的深度：
自由液面深度對比
通過上述驗證試驗表明，Particleworks可以很好模擬攪拌設備的攪拌過程。在此基礎上，對2種不同攪拌葉片的攪拌性能進行仿真對比，完成攪拌設備的升級、選型。
不同攪拌設備攪拌過程對比
10、醫療行業：吞咽模擬
輔食對于病人、嬰兒、老人等弱勢人群都是很重要的食物，為避免食用過程中發生窒息的風險，需要了解、預測此類人群吞食輔食的過程，提前規避風險；可以基于Particleworks完成3D-吞咽模型模擬整個過程。
3D-吞咽模擬器
Particleworks軟件中，構建3D-吞咽的模型，輔食可以設置為非牛頓流體；調整輔食的粘度，對比不同稠度的輔食在人體食道中的流動過程。通過觀察輔食流動是否是成一簇的形態，評估合適的稠度。
軟件模擬結果
作者：無網格粒子 仿真 xiu專欄作者
展開 使用Recurdyn和Particleworks軟件耦合分析技術模擬水流動試驗
Particleworks就可以用于這些評估。
在這種花灑結構中，葉輪因水流轉動，轉動次數隨流速而變化。由于Particleworks本身只提供恒定的旋轉速度，與水流無關，因此我們采用多體動力學仿真軟件RecurDyn進行耦合仿真，確定穩定的旋轉速度和旋轉變化的影響。
圖2-淋浴噴頭的模擬
流體行模擬的結果總體上良好，與測量值相比，它們符合LIXIL的指導方針。葉輪轉速開始逐漸升高，達到峰值后逐漸降低，最后趨于穩定。模擬得到的過渡狀態與實測值基本一致。關于淋浴噴頭的內部壓力，結果與實測值幾乎吻合。粒子的大小是用高速相機測量的，與計算值的差異也在公司的標準范圍內。總的來說，仿真結果良好，可以用于淋浴噴頭性能評估。
模擬廚房洗滌槽的污水沖洗
RecurDyn-Particleworks
耦合分析實例 2：
廚房水槽如果方便清潔，那么廚房的使用率將會大大提高。要做到這一點，污垢和廢物必須更易沖到水槽的底部，并有效地將其清除。
LIXIL新產品推出了“尼亞加拉水流設計”，水槽底部從左右邊緣向中心傾斜，防止水流擴散，并平穩地向下流動，從而水槽的任何角落均可實現有效排水。Particleworks可用于評估水槽新設計的有效性。廚房水槽的設計是在大量假設的基礎上進行測試評估的，包括如何沖洗殘渣。
在Particleworks模擬中，我們首先嘗試仿真有規律分布（等間隔放置）的殘渣流動行為，淋浴噴頭模擬是通過Particleworks與RecurDyn耦合來執行詳細的不同設置，與之不同的是這次是使用Particleworks函數來設置供水條件。
展開 Particleworks基于粒子算法的模擬仿真軟件
Particleworks 是一款模擬流體運動的領先軟件。其先進的基于粒子算法的求解器，可以輕松地對各類工業流體問題進行建模與分析——汽車行業中油箱的晃動及冷卻、制藥業和塑料行業物料的混合與攪拌等等。
憑借直觀的界面、極快的求解器和強大的可視化工具，Particleworks將提供所有用戶所需的運動分析工具，來幫助工程師在設計過程中優化產品。
1、認識Particleworks
l 無網格求解
Particleworks 可以直接導入CAD幾何進行計算，相比傳統的CFD軟件，可以避免繁雜、耗時的網格生成過程。
無需重復復雜的網格生成，可直觀進行計算設置
l 前沿研究
Particleworks采用日本東京大學工程研究院的Seiichi Koshizuka博士（運動顆粒仿真算法MPS開發者、Prometech軟件公司創建者）的最新研究成果。從2009年開始，Particleworks在工業領域幫助工程師們完成了眾多創新解決方案。如今，Particleworks也在與日本的公司、高校實驗室的合作研究中不斷引入新的求解能力以進一步完善軟件的功能。
l 飛濺、自由液面流動
Particleworks 通過將流體分解成一系列的離散單元或者粒子來分析其運動，這些粒子可以自由運動。這種方法可以允許用戶模擬流體的大變形、聚合、分裂等，以及快速變化流動——無需任何復雜的準備，或預先的網格準備。
Particleworks在移動邊界問題的模擬中提供了出色的性能預測，這類問題在傳統算法下將是一個十分耗時的求解過程。
展開 技術小貼士：RecurDyn×Particleworks雙向熱流體聯合仿真
使用Particleworks 7.2或更以上版本時，用戶可使用RecurDyn FFlex（結構主體）和Particleworks MPS粒子（流體粒子）之間的雙向熱傳遞功能。
根據設定的時間步長，將Particleworks計算的熱傳遞系數（HTC）和流體粒子的溫度信息與RecurDyn的結構主體（節點）的溫度信息進行交換，并將每個溫度條件用作流體和固體熱傳遞分析的邊界條件。
RecurDyn和Particleworks通過專用接口Standard SPI以實時雙向的方式發送熱傳遞分析數據（2-way）。
利用此功能，用戶可以預測Body在流體中的冷卻及加熱狀態，以及結構體在流體中的膨脹和收縮。并且可以通過仿真來預測與流體接觸并移動的Body的熱傳遞以及相應的熱分析。
以下示例為齒輪箱內齒輪通過潤滑油冷卻的效果分析。
展開 
Particleworks和RecurDyn聯合仿真案例-入門案例液箱晃蕩
點擊Communicator下Particleworks中的Vessel。
10. 選定Working Window中創建的Box。
11. 在Target Geometry 欄將顯示.Shell1, 設定Vessel 的名.，點.OK。
12. 點擊Communicator下Particleworks 中的Export。
13. 指定輸出Vessel的地址，點擊OK。默認文件.obj將存儲在rdyn模型所在的文件夾中。
三、動力學分析(RecurDyn單獨分析)
1. 點擊Communicator 中Particleworks下的Setting。
2. UnckeckSettings 對話窗中的Connect Particleworks選項。
3. 選擇Hide Particleworks during animation選項。此時還沒進行Particleworks和RecurDyn的Co-simulation，隱藏Animation中的粒子。
4. 點擊OK，關閉對話窗。
5. 點擊Analysis下Simulation Type 中的Dyn/Kin。
6. 設置以下參數：
? End Time: 14
? Step: 1400
? Gravity: (0, -9.8, 0)
7. 點擊Simulation，進行仿真分析。
8. 在Animation中可以看到左右運動的BOX。
四、生成Particleworks模型
1. Particleworks啟動。
2. 點擊File，創建New Project。
3. 點擊Next。
4.
展開 技術小貼士：Particleworks界面與FMI的比較 - MBD與CFD的聯合仿真
Particleworks接口與FMI-求解器，仿真流體與柔性體的相互作用
Particleworks Interface:流體和柔性體的耦合仿真
定義Wall時，可以選擇柔性體和剛體（同時支持FFlex/RFlex實體）
仿真后，可以用Contour確定流體作用于柔性Wall 的接觸力和壓力
可進行考慮流體流動時柔性體相互作用的動力學仿真
應用穩定且精確的耦合仿真的穩定算法
FMI:不支持流體和柔性體的耦合分析。
Winner – Particleworks Interface
總之，對多物體動力學和粒子法CFD進行耦合仿真時，利用專用RecurDyn/Particleworks界面可以得到高效準確的結果。
展開 使用Recurdyn和Particleworks軟件耦合分析技術模擬水流動試驗
Particleworks就可以用于這些評估。
在這種花灑結構中，葉輪因水流轉動，轉動次數隨流速而變化。由于Particleworks本身只提供恒定的旋轉速度，與水流無關，因此我們采用多體動力學仿真軟件RecurDyn進行耦合仿真，確定穩定的旋轉速度和旋轉變化的影響。
圖2-淋浴噴頭的模擬
流體行模擬的結果總體上良好，與測量值相比，它們符合LIXIL的指導方針。葉輪轉速開始逐漸升高，達到峰值后逐漸降低，最后趨于穩定。模擬得到的過渡狀態與實測值基本一致。關于淋浴噴頭的內部壓力，結果與實測值幾乎吻合。粒子的大小是用高速相機測量的，與計算值的差異也在公司的標準范圍內。總的來說，仿真結果良好，可以用于淋浴噴頭性能評估。
模擬廚房洗滌槽的污水沖洗
廚房水槽如果方便清潔，那么廚房的使用率將會大大提高。要做到這一點，污垢和廢物必須更易沖到水槽的底部，并有效地將其清除。
LIXIL新產品推出了“尼亞加拉水流設計”，水槽底部從左右邊緣向中心傾斜，防止水流擴散，并平穩地向下流動，從而水槽的任何角落均可實現有效排水。Particleworks可用于評估水槽新設計的有效性。廚房水槽的設計是在大量假設的基礎上進行測試評估的，包括如何沖洗殘渣。
在Particleworks模擬中，我們首先嘗試仿真有規律分布（等間隔放置）的殘渣流動行為，淋浴噴頭模擬是通過Particleworks與RecurDyn耦合來執行詳細的不同設置，與之不同的是這次是使用Particleworks函數來設置供水條件。
展開 Particleworks和RecurDyn聯合仿真案例-發動機潤滑
點擊Communicator下Particleworks 中的Export。
7. 點擊彈出對話窗中的OK。
RecurDyn輸出完成后，會在Message Window里出現‘Exporting obj file is complete.’的信息.Database里有17個Vessel文件。(最終輸出的所有Vessel文件，連同sampleEngineModel.rdyn 都會移動到Particleworks下面的scene文件里)
四、生成Particleworks模
型
1. Particleworks運行。
2. 點擊File，創建New Project。
3. 點擊Next。
4. 輸入Project Name 為Simple_Engine。
5. Project Location指定存儲位置。
6. 點擊Finish，生成新Project。
7. 將sampleEngineModel.rdyn 及其17個Vessel文件存儲到剛生成的Project文件夾下的Scene文件夾里。(文件路徑:
/ Simple_Engine/scene)
五、Particleworks Pre-Processing
1. 點擊Start wizard。
2. 點擊Open，選擇scene文件夾下的所有*.obj文件。
3. 設置透明度。在Outline window中選擇EngineBolck_Upper.obj和EngineBolck_Lower.obj，在Object window中設置Alpha為0.2。
4. 點擊Outline window中的Domain。
5.
展開 Particleworks無網格流體仿真，提前構筑防洪預警“安全堤”
Particleworks，一款先進的無網格法液體流動仿真軟件，基于運動粒子模擬MPS算法的求解器，能夠對江河洪水、山洪、暴雨洪水以及海嘯等水災沖擊城市系統時的演進過程進行快速準確的仿真和預測。
海嘯沖擊城市群
Particleworks通過將流體分解為一系列能夠自由運動的離散單元或粒子來分析其運動規律。這種方法可以模擬流體的大變形、聚結和分割以及流動的快速變化，而無需預先進行任何復雜的準備或網格劃分。
暴雨倒灌地鐵
Particleworks在運動邊界問題的模擬中提供了出色的性能，這對于傳統方法來說可能是一項非常耗時的任務。
江河洪水沖擊潰壩
Particleworks無需任何復雜的設置，即可輕松模擬流體和粉末、流體和剛體之間的相互作用。
Particleworks 采用最新的數值方法——運動粒子仿真技術MPS (Moving Particle Simulation)。和傳統的CFD方法相比，該方法無需繁瑣的前處理網格劃分過程，節省了60%以上的傳統仿真工作量。Particleworks 所采用的算法允許其靈活便捷地模擬復雜的運動邊界問題（如齒輪箱中多個轉軸，多個齒的嚙合等），以及自由液面產生的液體飛濺等問題。
展開 Particleworks無網格流體仿真，提前構筑防洪預警“安全堤”
Particleworks，一款先進的無網格法液體流動仿真軟件，基于運動粒子模擬MPS算法的求解器，能夠對江河洪水、山洪、暴雨洪水以及海嘯等水災沖擊城市系統時的演進過程進行快速準確的仿真和預測。
Particleworks通過將流體分解為一系列能夠自由運動的離散單元或粒子來分析其運動規律。這種方法可以模擬流體的大變形、聚結和分割以及流動的快速變化，而無需預先進行任何復雜的準備或網格劃分。
暴雨倒灌地鐵
Particleworks在運動邊界問題的模擬中提供了出色的性能，這對于傳統方法來說可能是一項非常耗時的任務。
江河洪水沖擊潰壩
Particleworks無需任何復雜的設置，即可輕松模擬流體和粉末、流體和剛體之間的相互作用。
Particleworks 采用最新的數值方法——運動粒子仿真技術MPS（Moving Particle Simulation）。和傳統的CFD方法相比，該方法無需繁瑣的前處理網格劃分過程，節省了60%以上的傳統仿真工作量。Particleworks 所采用的算法允許其靈活便捷地模擬復雜的運動邊界問題（如齒輪箱中多個轉軸，多個齒的嚙合等），以及自由液面產生的液體飛濺等問題。
展開 基于particleworks軟件的氣液兩相流分析功能介紹
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 
齒輪箱全方位仿真：RecurDyn 與 Particleworks 的聯合應用
同時結合 Particleworks 對其潤滑和散熱仿真，追蹤潤滑油流動及散熱過程，明確相關關鍵信息與散熱效率等，可發現過熱隱患。通過兩款軟件協同應用，實現多方面性能的全面仿真，能為深入了解齒輪箱工作狀態提供準確信息，指導優化設計，提升其性能與可靠性。
END
RecurDyn熱力學仿真新突破：摩擦生熱與油冷散熱的集成解決方案
wx_fmt=png&from=appmsg"></p><p>除了生熱，散熱也是工程師的頭疼問題，尤其是在電機油冷領域，基于RecurDyn與ParticleWorks的協同仿真可實現結構<strong>運動-流體-傳熱</strong>的完整閉環。Particleworks是一款基于MPS（運動粒子法）的流體仿真軟件，尤其擅長處理傳統網格法難以解決的復雜流體問題，例如油液飛濺潤滑、電機噴油冷卻等共軛傳熱問題。</p><p><img src="https://mmecoa.qpic.cn/mmecoa_gif/bcq1RnfYQy9MWMlOQ35Cff1xm1Wt5RwO8jQCpgHYFqxVUwwtjqN5gku0ukzvFbibVjicBUBFf5QH1kGBTsm76oSg/640?wx_fmt=gif&from=appmsg"></p><p class="ql-align-center"><strong>RecurDyn x Particleworks噴油冷卻仿真</strong></p><p>Particleworks可以模擬不同溫度下油液粘度的變化及其對流動和換熱的影響，此外還可以清晰追蹤油液飛濺軌跡，直觀顯示油液在復雜腔體內的覆蓋和分布情況，并對關鍵設計參數，例如噴孔角度、位置和流量分配。</p><p>最后，RecurDyn2025結合Particleworks，提供了業界領先的熱學仿真解決方案：</p><p>1.<strong>精準內熱源：</strong>通過<strong>摩擦熱耦合</strong>功能，在系統動力學仿真中直接、準確地計算接觸面摩擦生熱。</p><p>2.
展開 1月26日 | Particle works齒輪箱潤滑仿真培訓
軟件介紹
Particleworks 是一款模擬流體運動的領先軟件。其先進的粒子算法求解器，可以輕松地對各類工業流體問題進行建模與分析——汽車行業中油箱的晃動及冷卻、制藥業和塑料行業物料的混合與攪拌等等。憑借直觀的界面、極快的求解器和強大的可視化工具，Particleworks將提供用戶所需的運動分析工具，來幫助工程師在設計過程中優化產品。
【軟件特色】
無網格求解：Particleworks 可以直接導入CAD幾何進行計算，相比傳統的CFD軟件，可以避免繁雜、耗時的網格生成過程；
飛濺、自由液面流動：Particleworks 通過將流體分解成一系列的離散單元或者粒子來分析其運動，這些粒子可以自由運動。這種方法可以允許用戶模擬流體的大變形、聚合、分裂等，以及快速變化流動；
高性能并行計算能力：支持當下最新的GPU硬件進行GPU并行計算。
【課程優勢】
本培訓從使用Particleworks對齒輪箱所遇到的基本仿真問題進行介紹，并結合基本案例進行仿真演示。
主要內容包含：軟件基本使用，Particleworks的管內兩相流，管外兩相流等基本案例介紹，輕量化變速箱模型以仿真計算方式介紹。
展開 高級培訓報名 | Particle Works 電機油冷仿真
課程優勢
本培訓以使用Particleworks軟件為出發，對電機油冷所遇到的基本仿真問題進行介紹，并以實際案例進行仿真演示。主要包含軟件基本使用、Particleworks的管內兩相流、管外兩相流等基本案例介紹、輕量化電機模型的噴淋、甩油仿真計算方式介紹。
軟件簡介與特色
【軟件簡介】
Particleworks 是一款模擬流體運動的領先軟件。其先進的基于粒子算法的求解器，可以輕松地對各類工業流體問題進行建模與分析——汽車行業中油箱的晃動及冷卻、制藥業和塑料行業物料的混合與攪拌等等。憑借直觀的界面、極快的求解器和強大的可視化工具，Particleworks將提供所有用戶所需的運動分析工具，來幫助工程師在設計過程中優化產品。
【軟件特色】
■ 無網格求解：Particleworks 可以直接導入CAD幾何進行計算，相比傳統的CFD軟件，可以避免繁雜、耗時的網格生成過程；
■ 飛濺、自由液面流動：Particleworks 通過將流體分解成一系列的離散單元或者粒子來分析其運動，這些粒子可以自由運動。這種方法可以允許用戶模擬流體的大變形、聚合、分裂以及快速變化流動等；
■ 支持當下最新的GPU硬件進行GPU并行計算，能夠獲得前所未有的高性能并行計算能力。
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