abaqus流動模擬的案例
ABAQUS模擬多孔介質流體流動之地層排水固結
ABAQUS有限元軟件 soil模塊可模擬計算多孔介質中流體流動這種滲流應力耦合問題，其是通過將介質視為多相材料并采用有效應力原理來描述其力學行為來對多孔介質進行建模。提供的多孔介質模型考慮介質中兩種流體的存在。一種是“潤濕液體”，它被認為是相對（但不是完全）不可壓縮的。另一種是相對可壓縮的氣體。當介質部分飽和時，兩種流體都存在于一個點上；當完全飽和時，完全充滿潤濕液體。單元體積由一定體積的固體物質、一定量的孔隙和一定體積的潤濕液體構成，如果被壓差驅動則可以自由地通過介質。ABAQUS軟件就是通過將有限元網(wǎng)格附著到固相來模擬多孔介質，流體可以流過這個網(wǎng)格。其中模型的力學機理是基于有效應力原理，不再贅述，其中流體流動默認為為達西滲流。
孔隙流體的滲流行為遵循Darcy定律或Forchheimer定律，Darcy定律一般適用于低滲流流速，是線性關系而Forchheimer定律是非線性定律，主要模擬更高流動速度的情況，Darcy定律可以認為是Forchheimer定律的特例。Darcy定律用于表述為層流條件下通過多孔介質的滲流速度與水力梯度滿足線性關系，在一維條件下有：
為平均滲流速度，Q為流量，A為過水面積，k為滲透系數(shù)，H為測壓水頭，z是某指定參考面之上的高度。
模擬示例之地層排水固結
（1）幾何模型：
圖1
（2）模擬材料：
*Material, name=ROCK
*Density
2500,
*Permeability, specific=10000,DEPENDENCIES=1
XXXXXXXXX
*Depvar
3,
*Elastic
2.3e+09, 0.2
*User Defined Field
*Mohr Coulomb
27.,0.
展開 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(wǎng)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(wǎng)格劃分
展開 采用avizo實現(xiàn)三維數(shù)字巖心構建、流動模擬和應力加載模擬 ￥500
教程內容實現(xiàn)以下模塊：
（1）圖像分割，構建三維數(shù)字巖心
（2）孔隙吼道分析，構建孔隙網(wǎng)絡模型
（3）單向流動模擬和fluent多相流動模擬
（4）力學加載變形模擬分析
附帶安裝包（2019）
船舶螺旋槳流動模擬 ￥5
船舶螺旋槳流動模擬Flow-Simulation-Ship-Propeller.cfx
船舶需要推力才能前進，這可以通過旋轉船體后方的螺旋槳產生。傳統(tǒng)上，預測螺旋槳推力和扭矩需要進行模型試驗，但這耗時費力，需要人力和空間，而且成本高昂。相比之下，流體動力學設計可以采用流體動力學模擬，因為它能相對節(jié)省時間、人力和空間。本文模擬了船舶螺旋槳周圍的流體動力學流動。更多細節(jié)稍后奉上。模擬文件也已附上，可供下載。祝您使用愉快！
CFX船舶螺旋槳流動模擬 ￥10
或者，流動模擬可用于流體動力學設計，因為它相對節(jié)省時間、人力和空間。在這個項目案例中，CFX模擬了船舶螺旋槳周圍的流動。
案例文件如下
FLUENT離心泵流動模擬
本教程演示了如何使用滑動網(wǎng)格法模擬離心泵內部流場情況。
1 啟動Workbench并建立分析項目
（1）在Windows系統(tǒng)下執(zhí)行“開始”→“所有程序”→ANSYS 19.2→Workbench命令，啟動Workbench 19.2，進入ANSYS Workbench 19.2界面。
（2）雙擊主界面Toolbox（工具箱）中的Analysis systems→Fluid Flow（Fluent）選項，即可在項目管理區(qū)創(chuàng)建分析項目A。
2 導入幾何體
（1）在A2欄的Geometry上單擊鼠標右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇Import Geometry→Browse命令，此時會彈出“打開”對話框。
（2）在彈出的“打開”對話框中選擇文件路徑，導入幾何體文件。
3 劃分網(wǎng)格
（1）雙擊A3欄Mesh項，進入Meshing界面，在該界面下進行模型的網(wǎng)格劃分。
（2）分別右鍵選擇泵體的出入口，在彈出的快捷菜單中選擇Create Named Selection，彈出Selection Name對話框，輸入名稱inlet和outlet，單擊OK按鈕確認。
（3）右鍵單擊模型樹中Mesh選項，依次選擇Mesh→Insert→Sizing。在Geometry中選擇計算域中泵體區(qū)域，在Element Size中輸入3e-3。
（4）設置網(wǎng)格尺寸為4e-03m，在Quality中，Smoothing選擇High。
（5）右鍵單擊模型樹中Mesh選項，選擇快捷菜單中的Generate Mesh選項，開始生成網(wǎng)格。
（6）網(wǎng)格劃分完成以后，單擊模型樹中Mesh項可以在圖形窗口中查看網(wǎng)格。
展開 模擬多孔介質中不同的流體流動
從大規(guī)模的地質區(qū)域到納米尺度的結構，多孔材料的流動發(fā)生在所有長度尺度上。雖然達西定律已經(jīng)涵蓋了許多應用，但是在工業(yè)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(xiàn)的不同流動狀態(tài)，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(jīng)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(qū)域，也包含根本不發(fā)生流動的區(qū)域。即使結構是不規(guī)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(jié)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(shù)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(jīng)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 后臺階湍流流動模擬
參考資料：ANSYS Fluid Dynamics Verification Manual
算例說明
本案例介紹了后臺階湍流流動的數(shù)值模擬。臺階高度H，入口距離臺階4H，出口距離臺階30H。
計算域：臺階高度1m，計算域長度為34m，高度為9m
物質屬性：密度為1kg/m3，粘度為0.0001kg/m-s
邊界條件：入口速度由profile定義
網(wǎng)格劃分
采用矩形網(wǎng)格，網(wǎng)格數(shù)量為6800
計算設置
本次計算為穩(wěn)態(tài)計算。
物質屬性
計算物質設置為空氣，設置它的密度等參數(shù)
湍流模型
選擇無粘流動
邊界條件
入口邊界條件，速度及湍流參數(shù)由profile文件讀入
profile文件下載地址：https://pan.baidu.com/s/1AaFMcgNXo0k8wQKAFqhm9g 密碼: 5is9
出口邊界采用壓力出口邊界條件
計算結果
計算域壓力和速度云圖
計算值與實驗值對比
臺階后壁面上表面摩擦系數(shù)對比圖表
參考文獻
D.M. Driver, H.L. Seegmiller, "Features of a Reattaching Turbulent Shear Layer in Divergent Channel Flow". AIAA Journal,Vol 23, pp. 163-171, 1985
展開 歧管流動模擬案例 ￥1
歧管流動模擬 case data mesh
明渠流動的VOF模型模擬 ￥2
明渠流動的VOF模型模擬
cas 和dat
FLuent 模擬多孔介質流動
10 Modeling-Flow-Through-Porous-Media.pdf
如文檔介紹
案例文件：
10 Modeling-Flow-Through-Porous-Media.zip
更多案例 正在整理
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(jīng)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(shù)值上具有一定的挑戰(zhàn)性。
據(jù)報道，英國應用數(shù)學家 Horace Lamb 曾經(jīng)說過：“我現(xiàn)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(fā)。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(shù)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(zhàn)。
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(xiàn)象。但是，我們還是希望為我們的應用找到一個數(shù)值解從而預測和優(yōu)化這些現(xiàn)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(xiàn)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 航空發(fā)動機內流全場流動的大渦模擬
例如，法國歐洲科學計算研究中心（CERFACS）在2009年開展了環(huán)形燃燒室大渦模擬，在2019開展了3級壓氣機的大渦模擬。
進入21世紀以來，為進一步提高發(fā)動機整機內流的認識，科學研究率先嘗試進行了發(fā)動機整機氣動熱力流場的仿真。2003—2006年，斯坦福大學針對PW6000整機內流開展仿真計算，在其研究中，采用可壓縮的雷諾時間平均方法（URANS）模擬壓氣機和渦輪內流，采用不可壓縮大渦模擬方法模擬燃燒室流動。這一嘗試在當時是突破性的技術研究，但是由于需要在旋轉部件與燃燒室之間進行仿真方法的切換，導致部件之間的湍流特征時間尺度并不一致，因此該工作所開展的多部件耦合仿真，只是幾何流道耦合，而不是流場的物理過程耦合。
最近10年，大規(guī)模高性能并行計算技術的快速發(fā)展為發(fā)動機整機耦合仿真帶來了新的契機。2020年，CERFACS采用20億網(wǎng)格單元、14400核計算節(jié)點、仿真分析了DGEN380商用飛機發(fā)動機內部的流動與燃燒過程，并揭示了貫穿整機內流場的非定常現(xiàn)象。
航空發(fā)動機內流大渦模擬方法
核心機幾何模型
筆者及研究團隊采用一核心機計算模型（見圖1）進行壓氣機、燃燒室和渦輪的耦合仿真。其中壓氣機為10級高壓壓氣機、燃燒室為頭部中心分級的短環(huán)形燃燒室、渦輪為兩級高壓渦輪。在整機模型中，燃燒室周向共有18個頭部，每個頭部對應的周向角度為20°。
展開 仿真案例｜葉片泵空化流動模擬實驗
總結與討論
總之，我們在2D上證明了利用動網(wǎng)格工具和FLUENT中的空化模型進行非定常靜液泵數(shù)值模擬的可行性。計算流體力學模擬對1D液壓模型的確定和改進非常有幫助，因為它可以使人們深入了解流動的細節(jié)，而這些細節(jié)是無法或很難通過測量獲得的。這使得CFD成為實驗的一個很好的補充。后者并不是可有可無的，因為CFD的使用受到了很大的時間花費和理想化限制。2D模擬已經(jīng)顯示出很好的物理效應，如靜液壓泵的空化限制吸入流動。在2D CFD模擬和1D模型計算中的另一個觀察結果與實際生活很好地吻合：氣泡和空腔的形成，在空化通過泵的產量的限制表現(xiàn)出來之前。這正好標志著封裝過程的最后一個階段。在位移室中，空化的第一次發(fā)生在較早的時間。當每個細胞體積膨脹減速時，空穴開始消失，葉片細胞完全充滿液體。直到泵的速度變得非常高，封裝才會不完全。這與實驗室的觀測結果很吻合，即空化的第一個特征是聲學特征。對質量輸運的限制作用在很久以后才變得明顯。
關于靜液壓泵的設計，目標可以是非常不同的。在軸向或徑向柱塞泵中，需要在排量室中形成腔體，在一定閾值以上，它產生與泵速度無關的泵流量，而不需要電流調節(jié)閥。在葉片泵的情況下，空化的限流效應通常發(fā)生在低于所需的泵速水平，并且伴隨著有害的效應。因此，確定限流效果明顯的臨界泵速是十分必要的。等式（8）中壓力p0（即吸氣頭）的出現(xiàn)表明吸氣通道內的壓力分布是影響吸氣通道內壓力分布的主要因素。因此，壓力損失必須最小化。然而，對1D模型的分析也表明，吸氣通道內壓力損失的最小化不能平衡葉片單元幾何形狀的奇怪設計。
在未來，從2D到3D CFD這一步是非常必要的。在一個更大的背景下，從填充率的問題來看3D的例子是一個主要的發(fā)現(xiàn)。例如，它允許在穩(wěn)態(tài)抽吸通道流動模擬中控制邊界條件的有效性。
展開 OpenFOAM中的可壓縮流動模擬 ￥10
前言
2.使用Docker安裝OpenFOAM
3.在Windows上與其他附加軟件一起安裝
4. rhoCentralFoam中的沖擊管模擬
5.設置rhoPimpleFoam和rhoCentralFoam的缺點
800M，英文視頻，中文字幕，帶案例文件
