流動的案例
COMSOL模擬堵塞血管支架流動、堵塞血管超彈性動脈壁支架擴張過程、擴張變形動脈壁的血液流動。 ￥224
本案例為COMSOL模擬堵塞血管支架流動、堵塞血管超彈性動脈壁支架擴張過程、擴張變形動脈壁的血液流動。
主要對支架擴張前后，血液流動分析，針對擴張前進行堵塞血管的流固耦合模擬和支架擴張后血管的流固耦合分析，收費內容包含四個文件，分別為堵塞血管的層流模擬文件、堵塞血管的支架擴張過程模擬文件、對擴張后的模型進行導出并重新劃分網格并對其血液流動進行模擬，三個仿真模擬文件（包含結果）和PPT。
注：本案例和另一視頻課程內容一樣。
圖一付費案列
圖二 支架擴張后的血液流動分析
圖三 支架擴張前的血液流動分析
圖四 支架擴張及血管壁變形情況
編輯
圖五 支架及血管網格劃分
展開 模穴填充流動的三種基本流動方式
模穴填充流動的三種基本流動方式
（a） 圓管流動
（b） 平板流動
（c） 徑向（輻射型）流動
以上基于Creo 6.0.3模擬。
一期一會 | 什么是流體流動？
流體流動，是指液體或氣體在外力或壓差作用下的連續變形和運動。流體的流動反映了流體改變形狀或適應其容器的能力，其與保持固定形狀的固體不同。
流體在流動過程中的行為受其粘度的影響；粘度是內部流動阻力的衡量標準之一。根據粘度特性，流體可分為牛頓流體或非牛頓流體。
了解流體流動，在許多工程領域中都至關重要，包括航空航天、土木、機械和生物醫學工程等。此外還在海洋學、氣象學和生物學等科學學科中發揮著重要作用。為了解決復雜的流體流動問題，工程師通常采用計算流體力學（CFD）等先進技術，該技術將強大的計算機硬件與復雜的數值方法相結合。
流體流動的物理原理
流體力學，是根據流動測量得出的經驗定律來研究液體和氣體運動的學科。流體流動問題通常涉及確定以下屬性：
流體速度—描述流體運動的速度和方向的矢量（單位：米/秒）
流體壓力—描述流體對其周圍環境或與之相互作用的表面施加的單位面積力的矢量（單位：帕斯卡，或磅/平方英寸）
流體溫度—表示流體中分子的平均動能，反映流體的冷熱程度（單位：攝氏度、開爾文或華氏度）
流體粘度—衡量流體的流動和變形的阻力，量化流體微團之間在相對運動時的內部摩擦力（單位：帕斯卡秒）
流體力學有許多分支學科，其中包括空氣動力學（涉及研究運動中的空氣和氣體，例如計算飛機機翼上的力）和流體動力學（涉及研究運動中的液體，例如確定石油通過管道的質量流率）。
流體流動中的雷諾數
工程師經常使用無量綱數來有效減少變量數量，并從物理現象中提取有意義的相關性。雷諾數就是這樣一個數，它將流體流動中的慣性力與粘性力相關聯。
在層流中，粘性力比慣性力要大。隨著雷諾數的增大，慣性力變得越來越大，直到流動最終變為湍流。
展開 Moldex3D模流分析之流動波前時間
您可在流動波前時間結果尋找充填時間較短的流動路徑，偵測可能發生過保壓的區域。
要解決過保壓問題，您可使用以下方式平均流動路徑：
?移動澆口到使用類似長度定義的流動路徑的位置。
?加厚或削薄塑件，平均每個流動路徑的流阻。
?增加流動導流板。
競流效應
如過保壓所述，塑料熔體在每個流動路徑的流動速度不同。較厚壁區的流阻較低，所以塑料熔體比在較薄壁區的流動速度快。如果流動路徑不夠長，可能會發生回填到較薄區的現象，進一步導致包封和縫合線。
您可在流動波前時間結果中尋找兩個流動速度差異過大的鄰近流體，偵測可能發生跑道效應的問題。
展開 
CFD學習：流體中的蠕動流動示例與分析
要點
蠕動流動描述了慣性可忽略不計的流體流動。
雷諾數為零時的蠕動流就是我們所說的斯托克斯流。
與一般流體流動相比，由于不存在非線性或平流項，蠕動流更容易用數學方法求解。
高粘度流體（例如油漆、重油和食品加工材料）的流動是蠕動流動的示例
您還記得在小學科學課上學過的爬行物和攀爬植物嗎？我們根據植物是沿著土壤水平還是垂直生長，將植物分類為爬行植物或攀緣植物。爬行運動存在于生物和非生物中，“爬行者”的主要特征是漸進的運動。
只要滿足某些條件，我們就可以將流體的逐漸流動與蠕動運動聯系起來。蠕動流的一個重要例子是重油、蜂蜜等的運動。這些流體由于粘度而難以流動。在許多應用中，我們都使用顯示蠕動流動的流體。讓我們通過幾個例子來探討一下這個流程。
流體中的蠕動流動
蠕動流動描述了慣性可忽略不計的流體流動。施加在流體上的粘性力和壓力大于慣性力。高粘度的流體難以流動，并且通常以蠕動運動移動。盡管這些流體的慣性可以忽略不計，但它們主要由內摩擦決定。緩慢流動的流體是非湍流的，并且不會產生旋轉渦流。蠕動流體會繞過障礙物蠕動，而不是變成湍流。
蠕動流也稱為斯托克斯流。在流體的蠕動運動中，粘性力比平流慣性力占主導地位。在流體中，蠕動流是流線彼此平行的層流類型。蠕動流的速度非常低。
雷諾數和蠕動流
雷諾數是一個無量綱數，給出了平流慣性力和粘性力之間的關系。雷諾數與流體的密度和流體的速度成正比，與流體的動態粘度成反比。雷諾數的值區分流體中的層流類型和湍流類型。對于低于 2000 的雷諾數，流動類型為層流。雷諾數越高，流動越混亂。當雷諾數大于2000時，流動類型為湍流。
對于蠕動流，雷諾數小于 1 (Re<<1)。
展開 Fluent專家-流動-4 (機翼超音速流動)
ywj.rar
wb.rar
Fluent專家-流動-4
(機翼超音速流動)
案例簡介
機翼模型如下圖所示，其中周圍馬赫數為0.8，攻角α=4°，通過fluent來分析機翼外流場情況。
教學視頻播放地址：http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c10273
教學視頻播放地址：http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c10273
教學視頻播放地址：http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c10273
展開 模擬多孔介質中不同的流體流動
從大規模的地質區域到納米尺度的結構，多孔材料的流動發生在所有長度尺度上。雖然達西定律已經涵蓋了許多應用，但是在工業應用中，速度場和壓力梯度之間的關系不再是線性的，達西定律不能提供準確的結果。在這篇文章中，我們將更深入的研究多孔介質中可能出現的不同流動狀態，以及如何描述它們。
在微觀尺度上模擬多孔介質中的流動
為了更深入地理解流經多孔材料中的流動特征，有必要仔細研究它的微觀結構。這樣我們不僅能更深入的理解多孔材料，也有信心使用宏觀方法來模擬多孔材料中的流動。
下面的動畫顯示了一個大小為 2 cm × 2 cm × 6 cm 的復雜多孔結構，以及使用線性納維-斯托克斯方程計算的流型。
小型多孔塊中的流型。
這些多孔塊中包含低流速和高流速的區域，也包含根本不發生流動的區域。即使結構是不規則的，當放大另一個位置的相同多孔結構樣品時，其流動特性也是相同的。因此，這被稱為 代表性單元體積（REV）。對代表性單元體積進行平均可以得到宏觀方程，詳見下一節內容。
為了表征流動并獲得有關宏觀方程的信息，下面幾個數值很重要：
孔隙率 ，描述了孔隙體積與總體積的比率，可以從幾何形狀計算
沿流動方向（縱向）下降的壓力 ，可以計算或預定義
表觀速度 ，或通過結構的體積流量 (m3/s)，除以總橫截面積 (m2 )
宏觀尺度的流動
達西定律是描述多孔材料流動的基本定律，它最初只是一個經驗定律，后來在理論上由納維-斯托克斯方程推導出來。它描述了速度場 (m/s)與壓力梯度 （Pa）之間的線性關系。
(1)
其中，(m2) 是多孔介質的滲透率， (Pa·s) 是流體的動力黏度。
展開 流動化學：連續生產API的途徑
流動化學，勢在必行
數十年來，制藥業依靠批量加工生產醫藥產品。一場典型的生產活動會持續4-8周，并且是勞動密集型和化學密集型的。但是逐批間的質量差異往往導致對質量的擔憂。于是，監管機構越來越多地審核批量生產記錄，關注任何可觀察到的變化。
面對增長的質量和成本壓力，制藥業漸漸開始信奉連續制造的理念。關鍵技術是流動化學！
用流動化學可以獲得更有效、更可靠、更經濟的批量生產線。
流動化學與微反應器技術
流動化學提供了一種在不停流動的狀態下而不是在傳統的批量固定反應器中-進行化學合成的新途徑。在一個流動系統中，一個給定的化學反應發生在一個微反應器中。這個微型系統集合了多個亞毫米微通道。反應物被不斷注入微反應器中，在其中混合、發生化學反應，其產品也被不斷收集。微反應器的內體積往往小于1毫升。此外，單個的微反應器能被按順序固定以形成有效的微流體化工廠。微反應器的小尺寸提供了高表面積-體積比，使其變得比傳統的分批處理反應器能更有效地混合、更高溫、高質量地傳遞更多，最終得到有著更高產量、更少雜質的更優型制品。這種特性在處理高放熱（如氫化、氧化、硝化）反應和需要危險或不穩定的材料（如鹵素、氰化 物、一氧化碳）時很有用。此外，重要的工藝參數（如混合度、溫度、壓力、流量、反應停留時間）都在嚴格控制之下，并允許快速參量篩選和工藝優化。得益于小體積和高可控性，微反應器打開了發展那些在分批處理反應器中很難甚至不可能發生的新化學反應的（如閃光化學、高溫或高壓）大門。很多這樣的新途徑產生了新型分子。
另外，激動人心的研究已經展開，正在為連續流動有機催化下的手性藥物的選擇性合成發展新的方法論。流動化學提供的其他好處還包括快速簡便的放大策略。一個微反應器的產量能依靠三種方式提高：1. 按比例擴大微反應器的容量或尺寸。2.
展開 塑料螺旋流動測試：評估材料充模能力的核心方法
塑料螺旋流動測試（Spiral Flow Test） 作為一種標準化且直觀的評估方法，被廣泛用于量化樹脂的流動性，從而直接預測其充模能力。該方法通過測量樹脂在特定工藝條件下于螺旋形流道中的流動長度，為材料選擇、工藝設定和質量控制提供了關鍵數據。
01
測試原理
螺旋流動測試的核心在于：模具中的流動長度是樹脂粘度與注射壓力、填充速率（注射速度）、熔體溫度和設定條件的函數。測試使用一個具有特定截面厚度和圓形螺旋流道的專用模具。在模擬的典型注塑條件下，熔體被注入模具，并在流動中冷卻固化。最終測得的流動長度（螺旋流動度） 即是材料在該套條件下流動性的量化體現。粘度越低，流動越長，其潛在的充模能力也越強。
核心裝置：測試使用標準化的螺旋模具，通常為阿基米德螺線形，具有恒定的矩形流道截面和明確的厚度。模具中心設有進料口，材料由此注入。
02
從材料評估到生產指導
螺旋流動測試的價值在于其直接關聯工程實踐的多個方面：
評估批次一致性，監控材料性能：這是測試的基礎應用。流動（粘度）的變化為每批材料的流動性能、結晶度和凍結時間提供了直接指示。“任何主要的批次間流動差異，都將有理由采用更精密的測量方法并與材料供應商討論。” 這對于保證生產穩定性至關重要。
篩選材料，預測復雜模具填充性：在開發新產品或使用新模具時，測試是評估材料是否適用的快速手段。對于難以填充的模具（hard-to-fill tools），它可以明確指出樹脂在標準條件下是否具備填充所需的流動長度。以尼龍材料的選擇為例：在制造電纜扎帶時，尼龍6/6因其優越的流動填充特性成為首選材料。與尼龍6/6相比，尼龍6具有更高的伸長率，但流動性較低。兩者性能均可良好，但基于流動性和經濟性，尼龍6/6是主要材料。
展開 如何正確模擬不同類型的流體流動？
許多工程應用問題都涉及流體流動，譬如取代風洞實驗的經典 CFD ，電子設備冷卻，以及化工領域中由流體輸送反應物等，都必須考慮流動問題。COMSOL Multiphysics 提供了專用的接口可以模擬各種流動類型。COMSOL Multiphysics 提供了專用的接口可以模擬各種流動類型。那么，什么時候應該使用層流或湍流接口呢？
“千禧年大獎難題”之一：理解流動的本質
流動本身非常復雜，求解控制方程——納維-斯托克斯方程在數值上具有一定的挑戰性。
據報道，英國應用數學家 Horace Lamb 曾經說過：“我現在是個老人了，當我死后上了天堂，有兩件事我希望能得到啟發。一個是量子電動力學，另一個是流體的湍流運動。而對于前者，我真的相當樂觀。”
也許他很幸運，在天堂也得到了后一個問題的答案，但在地球上，這仍是一個克雷數學研究所的千禧年大獎難題。如果您能證明納維-斯托克斯方程在三個維度上有解并且該解沒有奇點，就可以獲得 100 萬美元的獎勵。這個證明將幫助我們理解湍流的本質，這仍然是 CFD 的最大挑戰。
當然，大自然總是有答案的。在天空中的云層、大海中的波浪和鍋中的沸水中我們都可以找到湍流現象。但是，我們還是希望為我們的應用找到一個數值解從而預測和優化這些現象。COMSOL Multiphysics 軟件包含許多接口，可以求解從納維-斯托克斯方程導出的方程，并且適用于不同的流動情況。
在這篇文章中，我們將說明 層流 和湍流 接口適用于描述的具有不同特性的流動類型。
流動的表征
在選擇了維度之后，模擬流動首先要考慮的是：是否需要考慮溫度變化。這決定了您是選擇 非等溫流動 接口求解納維-斯托克斯方程和傳熱方程，還是可以忽略溫度變化而只求解納維-斯托克斯方程。這聽起來很容易。但要決定現在是否需要選擇一個湍流接口，或者層流方法是否足夠并不容易。
展開 在流體流動建模中使用湍流運動粘度計算渦流作用
湍流運動粘度沒有物理存在，被認為是流動特性，而不是流體。
流體的有效運動粘度可以表示為無湍流作用的運動粘度或湍流運動粘度之和。
隨著流體流速的增加，層流轉變為湍流
在流體系統中，流體流動可以是層流或湍流。流態中的湍流是由流體層的速度差異引起的。湍流中作用于流動的流動阻力較大，稱為雷諾應力。湍流運動粘度是湍流中重要的物理量。湍流運動粘度，也稱為渦流粘度，取決于流動狀態。在本文中，我們將探討湍流和湍流運動粘度。
流體流動
流體流動有兩種類型：層流或湍流。
層流
均勻、均勻且有序的流體流動被認為是層流。層流本質上是確定性的。層流的未來行為可以根據較早時間的流動特性知識來預先確定。即使在流動中存在不規則和擾動，平均層流運動是在一個方向上的。
粘性流體的均勻層流可以建模為包含不同且穩定的層的流體流。每一層都以相同的方向在另一層之上移動。頂層以最高速度移動，粘附在邊界上的層以最低速度流動。內部摩擦是速度差異的原因。粘度用作流體內部摩擦的量度。然而，隨著流體流速的增加，流態變得湍流。
湍流
隨著流體流速的增加，層流轉變為湍流。流體流速的增加導致流體層混合。隨著速度的增加，更多的流體層混合在一起并破壞了平穩的流動。流動變得不均勻，并受到渦流和漩渦的干擾。由于這些渦流和漩渦而引起的流體劇烈運動稱為湍流。湍流的特征在于不同方向上的顯著速度。速度方向不同于流動的總體方向。
粘度
粘度是在湍流中討論的一個重要量。高粘度流體抵抗流動中的湍流或從層流緩慢過渡到湍流。雷諾數在對流體系統進行分類時非常重要，其中流體的粘度會影響其流速和流動模式。
讓我們看一下湍流中的粘度。
湍流中的動量和能量傳遞
在湍流中，渦流運動以各種尺寸存在。
展開 
Moldex3D模流分析之SYNC for SOLIDWORKS的流動分析
流動 (Flow)
射出成型的充填流動分析主要為模擬塑料熔膠被壓力推進到模穴的過程。壓力迫使熔膠流動并填充模腔。通常，壓力最高之處是在注入口；隨著距離澆口越遠，壓力隨之減小。同時，最低的壓力出現在向前移動的熔膠流動波前。壓力差是推動熔融的熱塑性塑料的主要動力。一般情況下，填充過程傾向于以最小的阻力流向空腔區域。在空腔區域熔融塑料以較快速度前進表示該區域對流動的阻力較小；同樣地，若流動波前緩慢的前進，則等值線將比較密集，代表該區域有較大的阻力。前述情況可見于下圖：
聚合物材料通過不同厚度區域的流動行為
不同情況下射出成型的澆口現象
為了要捕捉這樣的行為，模擬是了解這些行為最適當的方式。 流動分析能夠解決與填充相關的問題，如短射 (不完全填充)、縫合線、包封、流動問題、表面燒焦劣化，流道/流動平衡，及澆口設計等問題；因此，本模塊可以在概念或產品設計時間使用。此外，塑件或模具設計師可以用計算機仿真測試可能的設計而縮短交付設計所需的時間。充填分析也可用于評估材料的加工性能 (Processing properties) 和作為材料選擇的參考。成型條件和網格敏感度也可以透過流動分析進行評估。
1. 流動功能導覽 (Flow Function Overview)
[終止流動計算條件選項] (Criterion for stopping calculation) 可用 [充填百分比] (Fill percentage) 或 [不填充元素個數] (Unfilled element count) 定義。如果選取 [充填百分比] (Fill percentage)，停止計算的預設條件值 為 99.95%， 表示 99.95% 的整個模穴體積已填滿。
展開 Moldex3D模流分析之流動熔膠區、包封、縫合線
流動熔膠區 (Melt Zone)
流動熔膠區為一指針來顯示熔膠在局部位置的填充率，通常會提供在轉注式與壓縮式制程的模擬。1跟0分別代表此區域已充填及未充填，而中間的值則是波前的位置所在。此結果項除了可以如同流動波前時間來顯示流動行為，還可以輔助下列結果解析:
?確認反復充填與未充填的區塊
?確認是否發生噴流現象
?確認是否有柱塞縮退現象
流動熔膠區結果僅在溶膠流動區域存在復雜的邊界移動時，相較起來對于熔膠可能會反復出現消失的情形有更好的表現，雖然顯示上的流暢與清晰度稍微差點。
注：切換至流動熔膠區的基準是移動面的面向與移動方向之間的夾角是否大于85度。
注：0到1之間的數值分布是以網格的體積去計算，故其分布對網格分辨率非常敏感，但不會影響其判讀的的正確性。
包封 (Air Trap)
[包封] 結果顯示已發生包封的可能位置。若要調整所顯示的氣泡大小，請單擊 [視角控制工具欄] 中的 [繪圖設定]。包封是因流動波前聚合所包覆形成的小氣泡。可能在模穴內的多個位置發生。
您可以斷定會在所有方向的流動波前位置發生包封。
縫合線 (Weld Line)
縫合線結果會顯示指出脆弱結構潛力點的縫合線。縫合線顏色越深，表示結構越脆弱。
縫合線是在充填階段兩條不同流動波前相遇而形成具尖銳角度的線。
將會降低最后成品的強度并導致外觀瑕疵。
您可在流動波前時間動畫結果尋找兩條流動波前相遇的位置，偵測可能發生縫合線的位置。
在大部分情況下，要完全移除縫合線非常困難。另一解決方式是將縫合線移至不需要高強度和光滑表面的區域。另一解決方式是淡化縫合線
要移動縫合線，您可：
?變更澆口位置。
展開 影響塑料流動性的基本因素有哪些？
塑料熔體在一定的溫度、壓力下填充模具型腔的能力稱為塑料的流動性。
在成型過程中，塑料熔體在一定的溫度、壓力下填充模具型腔的能力成為塑料的流動性。塑料流動性的好壞，在很大程度上直接影響成型工藝的參數，如成型溫度、成型壓力、成型周期、模具澆注系統的尺寸及其他結構參數。在決定塑件大小和壁厚時，也要考慮流動性的影響。
流動性的大小與塑料的分子結構有關，具有線型分子而沒有或很少有交聯結構的樹脂流動性大。在塑料中加入填料，會降低樹脂的流動性，而加入增塑劑或潤滑劑，則可增加塑料的流動性。塑料合理的結構設計業可以改善流動性，例如，在流道和塑件的拐角處采用圓角結構時改善了熔體的流動性。
塑料的流動性對塑件質量、模具設計以及成型工藝影響很大，流動性差的塑料，不容易充滿型腔，易產生缺料或熔接痕等缺陷，因此，需要較大的成型壓力才能成型。相反，流動性好的塑料，可以用較小的成型壓力充滿型腔。但流動性好，會在成型時產生嚴重的溢料飛邊。
因此，在塑件成型過程中，選用塑件材料時，應根據塑件的結構、尺寸及成型方法選擇適當流動性的塑料，以獲得滿意的塑件。此外，模具設計時應根據塑料流動性來考慮分型面和澆注系統及進料方向；選擇成型溫度也應考慮塑料的流動性。
90%的人看完這篇文章會
長按關注以下視頻號觀看各種小視頻
十萬注塑和模具人都在
關注的模具和注塑視頻號
更多精彩內容推薦閱讀：
影響塑料收縮性的基本因素有哪些？
展開 模擬多孔介質中不同的流體流動
從大規模的地質區域到納米尺度的結構，多孔材料的流動發生在所有長度尺度上。雖然達西定律已經涵蓋了許多應用，但是在工業應用中，速度場和壓力梯度之間的關系不再是線性的，達西定律不能提供準確的結果。在這篇文章中，我們將更深入的研究多孔介質中可能出現的不同流動狀態，以及如何描述它們。
在微觀尺度上模擬多孔介質中的流動
為了更深入地理解流經多孔材料中的流動特征，有必要仔細研究它的微觀結構。這樣我們不僅能更深入的理解多孔材料，也有信心使用宏觀方法來模擬多孔材料中的流動。
下面的動畫顯示了一個大小為 2 cm × 2 cm × 6 cm 的復雜多孔結構，以及使用線性納維-斯托克斯方程計算的流型。
小型多孔塊中的流型。
這些多孔塊中包含低流速和高流速的區域，也包含根本不發生流動的區域。即使結構是不規則的，當放大另一個位置的相同多孔結構樣品時，其流動特性也是相同的。因此，這被稱為 代表性單元體積（REV）。對代表性單元體積進行平均可以得到宏觀方程，詳見下一節內容。
為了表征流動并獲得有關宏觀方程的信息，下面幾個數值很重要：
孔隙率 ，描述了孔隙體積與總體積的比率，可以從幾何形狀計算
沿流動方向（縱向）下降的壓力 ，可以計算或預定義
表觀速度 ，或通過結構的體積流量 (m3/s)，除以總橫截面積 (m2 )
宏觀尺度的流動
達西定律是描述多孔材料流動的基本定律，它最初只是一個經驗定律，后來在理論上由納維-斯托克斯方程推導出來。它描述了速度場 (m/s)與壓力梯度 （Pa）之間的線性關系。
(1)
其中，(m2) 是多孔介質的滲透率， (Pa·s) 是流體的動力黏度。
展開 