顆粒流體建模
關注創建者：匿名 創建時間：2021-07-23
顆粒流體建模的視頻教程
如何利用pumplinx軟件對微小固體顆粒逃逸進行仿真建模
本課程詳細介紹了利用PUMPLINX軟件對固-氣兩相流的建模過程，固體是直徑極小的固體顆粒，考慮了顆粒-氣體及顆粒-壁面之間的相互作用。
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顆粒流體建模的實例教程
教程中模擬流經部分阻塞的彎管的顆粒負載型空氣流。標準壓力（1個大氣壓）下的空氣以 10 m/s 的速度進入通道。流體在通過部分阻塞的90 度彎管后，豎直流出出口。假定所有流體屬性都是恒定不變的。氣流中植入了固體顆粒，均勻地分布在管道入口處。進氣中的顆粒體積加載量是0.01%，這相當于顆粒體積流率為 6.4516 x 10–7m3 /s。模型如下：
2、STAR-CCM+設置
（1）選擇連續相物理模型；流體是湍流且不可以壓縮。分離流模型同默認 K-Epsilon 湍流模型一起使用，拉格朗日多相模型用于構建離散相模型。物理模型的選擇如下：
（2）選擇拉格朗日相模型；創建拉格朗日相，并選擇適當的相模型。這些模型代表拉格朗日相的特征。右鍵單擊Models >Lagrangian Multiphase > Lagrangian Phases選項，選擇新建一個相，給拉格朗日相選擇相應的物理模型，如下：
（3）定義連續相邊界條件；定義inlet為速度進口，速度為10m/s，湍流強度為0.005，湍流長度比例為0.001m，出口為壓力邊界；
（4）設置拉格朗日相噴射器；右鍵選擇Injectors，新建噴射器，將噴射器的類型設置為部件噴射，相應的部件選擇inlet，相應的拉格朗日相選擇相1。新建的噴射器屬性設置如下：
（5）由于本案例是穩態模擬，最大迭代次數設置為1000
（6）運行模擬；計算結果如下：
管道內的速度場
粒子的滯留時間
本文轉自有限猿仿真博客，感謝原作者。如有侵權請立即聯系刪除。
展開 <p>內含4種隨機投放模型：</p><p>1、基體為圓柱，隨機投放的兩種半徑范圍的實心顆粒</p><p>2、基體為圓柱，隨機投放空心有厚度球體，球體半徑固定</p><p>3、三維大小隨機、位置隨機球體投放，基體為四面體</p><p>4、隨機大小、位置、傾斜角的正六邊形（可設置倒角，不干涉）投放，基體為正四邊形</p><p><span style="color: rgb(25, 27, 31);">球體之間互不干涉，可自定義基體尺寸，球體大小、位置、體積占比。</span></p><p><br></p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center"><figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com/202509/attachment/87f43732e2054029811fb62f55efaf1b.png" style="display: inline-block;"><img src="https://img.jishulink.com/202509/attachment/87f43732e2054029811fb62f55efaf1b.png" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202509/attachment/87f43732e2054029811fb62f55efaf1b.png?
展開 近期很多人私信我用ABAQUS軟件模擬土塊堆積，需要用到顆粒DEM和FEM聯合仿真，本期進行顆粒建模過程展示。
1.CAE建模
構建一個正方體部件，將其裝配并劃分網格
顆粒是在網格節點處生成，網格布種大小要大于顆粒直徑，防止粒子干涉
單元類型為C3D8R單元
2.修改inp文件
將C3D8R單元類型改為pd3d單元
**賦予顆粒屬性
*Discrete Section, elset=顆粒集合名稱, density=顆粒密度, alpha=顆粒阻尼
顆粒半徑
**定義顆粒表面
*Surface, name=顆粒表面名稱
裝配后部件名稱.顆粒集合名稱,
**定義顆粒接觸
（1）法向接觸
（2）切向接觸
參與計算的顆粒均為解析剛體，因此增量步需為固定增量步。
重要的是C3D8R單元轉換為pd3d單元
inp文件中最大單元節點編號為1331，生成粒子數為1331個
在excel中編輯
按此規律依次排列到1331，1331
將其復制替換原來的網格單元即可
展開 使用軟件：CFX ，ICEM
網格：六面體，質量>0.5
物理模型：多項流（空氣+水+顆粒）
本來是拿fluent做的，然后向看看CFX做射流的效果如何
過程是從入口噴出水和顆粒的混合物,然后噴射到一個鋼板上,采用sst湍流模型，入口設置流體速度為100M/S,然后加入顆粒，設置一些顆粒的屬性。大概就是這樣一個過程，設置水和空氣的表面張力。設置了連續相和分散相等等】
流體動力潤滑的應用
當具有最佳幾何形狀的表面設計成為一項具有挑戰性的任務時，潤滑就變得必要。流體動力潤滑廣泛應用于噴氣發動機渦輪葉片、機械密封、軸承、齒輪、內燃機、生物醫學和納米技術。
在所有這些應用中，利用流體動力潤滑的基本原理來建立光滑的表面和無摩擦的接觸。工程系統中無摩擦表面接觸的發展受到納維和斯托克斯的著作的支配。雷諾方程有助于驗證流體動力潤滑的有效性。可以對潤滑劑的流體流動行為進行建模，并且對此類模型的研究描述了潤滑劑的特性和流體動力學。
讓我們看一下摩擦學中使用的模型，稱為賓漢塑性模型。
使用流體動力剪切應力表征賓漢塑性模型
潤滑脂被廣泛用作潤滑劑，賓厄姆模型是通常用于描述潤滑脂行為的模型。該模型的數學基礎是雷諾方程。使用該模型可以預測軸承行為和核心形成。
賓厄姆模型有兩個參數來表征：
粘度
屈服剪切應力
屈服剪切應力是必須施加到潤滑劑以引發流動的最小流體動力剪切應力。根據屈服剪切應力，潤滑劑可分為剛性潤滑劑或準牛頓潤滑劑。當流體動力剪切應力大小超過屈服剪切應力時，潤滑劑以牛頓流體形式流動。否則就是僵化的。
將流體動力潤滑應用于工程系統時，了解潤滑劑的剪切應力和屈服剪切應力非常重要。流體（潤滑劑）的流動行為以及變形率取決于作用在其上的流體動力剪切應力。
Cadence 的工具可以幫助您研究和模擬流動行為和剪切應力分布。Cadence 在 Omnis 3D 求解器中提供了一整套流體動力學仿真和分析工具。訂閱我們的時事通訊以獲取最新的 CFD 更新或瀏覽 Cadence 的CFD 軟件套件（包括Fidelity和Fidelity Pointwise），以了解有關 Cadence 如何為您提供解決方案的更多信息。
文章來源：cadence博客
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什么是 CFD 建模與仿真
計算流體力學（CFD）使用納維-斯托克斯方程（包括五個偏微分方程）來模擬流體的流動。這些方程利用計算機資源在虛擬環境中對流體運動進行近似計算。CFD 仿真能夠使用特定的模型來補充應用的物理屬性
作者Cadence CFD 解決方案
要點
流體動力潤滑是一種潤滑方式，其中在表面之間引入液體潤滑劑以防止它們相互摩擦。
流體動力潤滑廣泛應用于噴氣發動機渦輪葉片、機械密封、軸承、齒輪、內燃機、生物醫學和納米技術。
根據屈服剪切應力，潤滑劑可分為剛性潤滑劑或準牛頓潤滑劑。
在流體動力潤滑中，流體動力剪切應力特性非常重要
<p>內含4種隨機投放模型：</p><p>1、基體為圓柱，隨機投放的兩種半徑范圍的實心顆粒</p><p>2、基體為圓柱，隨機投放空心有厚度球體，球體半徑固定</p><p>3、三維大小隨機、位置隨機球體投放，基體為四面體</p><p>4、隨機大小、位置、傾斜角的正六邊形（可設置倒角，不干涉）投放，基體為正四邊形</p><p><span style="color: rgb(25, 27, 31);">球體之間互不干涉
作者：Cadence CFD 解決方案
關鍵要點
由于渦流和漩渦而引起的流體的劇烈運動稱為湍流。
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
近期很多人私信我用ABAQUS軟件模擬土塊堆積，需要用到顆粒DEM和FEM聯合仿真，本期進行顆粒建模過程展示。
1.CAE建模
構建一個正方體部件，將其裝配并劃分網格
顆粒是在網格節點處生成，網格布種大小要大于顆粒直徑，防止粒子干涉
單元類型為C3D8R單元
2.修改inp文件
將C3D8R單元類型改為pd3d單元
研究進展
通過ANSYS進行混凝土細觀模型的構建是進行混凝土性能分析的有效方法，在ANSYS內構建混凝土細觀模型是分析的前提。現階段在ANSYS內進行隨機混凝土模型構建的主流方法是通過APDL命令流等形式，這要求研究者應具有一定的程序設計能力。
為了方便快捷的構建出混凝土細觀幾何模型，這里提出另一種建模方案，通過AutoCAD模型導入的方式，實現無編程構建混凝土隨機骨料。
模型構建
1、CAD
流體力學深度學習建模技術研究進展
王怡星、韓仁坤、劉子揚、張揚、陳剛
摘要： 深度學習技術在圖像處理、語言翻譯、疾病診斷、游戲競賽等領域已帶來了顛覆性的變化。流體力學問題由于維度高、非線性強、數據量大等特點，恰恰是深度學習擅長并可以帶來研究范式創新的重要領域。目前，深度學習技術已在流體力學領域得到了初步應用，其應用潛力逐漸得到證實。以流體力學深度學習技術為背景，結合課題組近期研究結果，探討了流體力學深度學習建模技術及其最新進展
仿真文件說明
如圖1所示為二維隨機顆粒增強材料的切削仿真，顆粒在模型內部隨機分布，模型中可以通過改寫數值定義多組直徑，也可以將顆粒直徑定義在某一范圍內隨機分布，從而建立仿真所需的幾何模型。
圖1 二維顆粒增強鋁合金材料切削仿真
前言
防控期間在家進行流體力學學習，對于生物流體力學中描述的流體中的微粒運動深有感觸
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文章導讀
維度高、非線性強、數據量大是流體力學問題的主要特點。近年來火熱的深度學習技術由于以數據驅動為主、可以解決高維復雜問題，目前已在流體力學領域得到了一定應用。文章結合課題組近期研究探討了流體力學深度學習建模技術的最新進展
