ANSYS分析水進(jìn)入空氣的案例
CFX多相流分析--油氣進(jìn)入空氣、油、水三相分析 ￥29.9
CFX多相流分析--油氣進(jìn)入空氣、油、水三相分析
作者：范文哲（fwz0703@163.com，公眾號：CAE_ANSYS)
本案例主要是在CFX流體軟件中模擬三相液體的一個(gè)例子。主要結(jié)構(gòu)為箱體中下層為水、水面之上為油、油面之上為空氣，箱體最下側(cè)氣孔進(jìn)入流體，流體為空氣和油交替進(jìn)入，間隔為1秒鐘時(shí)間。在初始狀態(tài)下由于空氣、油、水的密度不同，三相混合后在重力作用下出現(xiàn)分層現(xiàn)象，而下方進(jìn)口進(jìn)入空氣和油，油會(huì)由于浮力作用進(jìn)入油層，而空氣會(huì)穿過水和油層進(jìn)入最上方的空氣層。該分析主要模擬隨時(shí)間變化的該現(xiàn)象。通過該現(xiàn)象主要可以理解以下知識點(diǎn):
1.三相流體的設(shè)置方法
2.三相流體初始位置的設(shè)置方法
3.箱體邊界的設(shè)置方法
4.箱體進(jìn)口不同間隔流入油和空氣的設(shè)置方法
該分析適用于初級學(xué)者，可以學(xué)習(xí)該類分析的基本原理和操作過程，具體的過程如下所示
1.模型在CFX中必須為三維模型（不像fluent可以支持二維），建立箱體和下方注水口的模型，整體相當(dāng)于一個(gè)物體。相當(dāng)于只建立流體的空間模型，不需要建立箱體的壁面
2.將該體積的材料設(shè)置為三種，空氣、油和水。設(shè)置重力。設(shè)置油、空氣和水的交界面為表面張力作用，需要注意，三相需要分別設(shè)置。
展開 Ansys 案例研究 | 空氣冷卻式摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)分析
圖3(a) 冷卻50秒后的溫度分布
圖3(b) 最大溫度歷史圖
設(shè)計(jì)(b)
7、在 Workbench 中復(fù)制分析系統(tǒng)，并替換其幾何結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)幾何形狀（b）如圖 4 所示。它具有相同的鰭形結(jié)構(gòu)，但鰭的數(shù)量較少。
圖4 空氣冷卻式發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)（b）
?
8、確定邊界條件并運(yùn)行模擬。
設(shè)計(jì)(c)
9、重復(fù)步驟7-8，但使用設(shè)計(jì)(c)的幾何形狀。設(shè)計(jì)(c)幾何形狀的示意圖如圖5所示。相應(yīng)的結(jié)果如圖7(a)和7(b)所示。
圖5 空氣冷卻式發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)(c)
由于質(zhì)量被用作評估設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，因此我們需要計(jì)算出該幾何體的質(zhì)量。這一信息已匯總在相應(yīng)幾何體的屬性詳情中，如圖6所示。
圖6 幾何屬性
本案例比較了三種不同設(shè)計(jì)下發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻所需的時(shí)間，演示了瞬態(tài)熱分析的過程。通過模擬來尋找解決方案并推動(dòng)工程決策的制定。
附錄：
鰭片和圓柱體是彼此獨(dú)立的部件，它們在共同表面上共享拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(圖7)。在ANSYS Mechanical中進(jìn)行箱選操作時(shí)，它會(huì)選擇箱內(nèi)所有表面，包括內(nèi)表面和共享表面。共享表面無法用于對流邊界條件中，因此在執(zhí)行此類操作時(shí)會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤提示。
為了高效的選擇垂直鱗設(shè)計(jì)中的所有外表面(而不是逐個(gè)點(diǎn)擊)，我們采用了命名選擇方法。首先，創(chuàng)建一個(gè)圓柱形局部坐標(biāo)系(見圖8(a))，其z軸與圓柱軸對齊。其次，創(chuàng)建名稱選擇，并使用兩條規(guī)則選擇外層面(見圖8(b))。所選面如圖8(c)所示。
展開 ANSYS結(jié)構(gòu)有限元高級分析方法與范例應(yīng)用/萬水ANSYS技術(shù)叢書
本書將結(jié)構(gòu)有限元分析的基本力學(xué)概念與ANSYS實(shí)踐緊密結(jié)合，通過大量生動(dòng)的原創(chuàng)性分析實(shí)例，向讀者系統(tǒng)全面地介紹利用ANSYS進(jìn)行各類結(jié)構(gòu)分析的方法。本書內(nèi)容選擇上照顧到科研以及工程計(jì)算兩方面讀者的需要，涉及到各類常見工程結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的各種分析問題以及一些力學(xué)過程或現(xiàn)象的分析專題。通過本書的學(xué)習(xí)可使讀者迅速地提高自身的ANSYS操作水平以及利用有限元技術(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析的功底，從而具備在相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域中進(jìn)行高級結(jié)構(gòu)分析能力。
本書適合于作為土木、機(jī)械、航空、力學(xué)等相關(guān)專業(yè)研究生或高年級本科生學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)數(shù)值分析及ANSYS軟件應(yīng)用課程的主要學(xué)習(xí)參考書。對從事結(jié)構(gòu)分析的工程技術(shù)人員也具有一定的參考價(jià)值。
前言
第一篇 ANSYS結(jié)構(gòu)有限元分析基礎(chǔ)
第一章 ANSYS 結(jié)構(gòu)有限元分析概述
第二章 桁架桿系有限分析及ANSYS實(shí)例
第三章 梁系結(jié)構(gòu)分析方法及ANSYS實(shí)例
第四章 彈性平面問題的有限元分析及ANSYS算例
第五章 軸對稱問題的有限元分析及ANSYS實(shí)例
第六章 三維實(shí)體結(jié)構(gòu)的ANSYS分析及算例
第七章 板殼結(jié)構(gòu)的ANSYS分析及算例
第二篇 ANSYS結(jié)構(gòu)分析高級專題
第八章 ANSYS動(dòng)力有限元分析
第九章 利用ANSYS進(jìn)行結(jié)構(gòu)非線性分析
第十章 結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性分析方法及ANSYS范例
第十一章 ANSYS結(jié)構(gòu)最優(yōu)化設(shè)計(jì)
第十二章 子結(jié)構(gòu)技術(shù)簡介
第三篇 工程范例精選
第十三章 框架——剪刀墻結(jié)構(gòu)的分析
第十四章 海洋石油平臺(tái)結(jié)構(gòu)的動(dòng)力分析
第十五章 大跨空間結(jié)構(gòu)的建模與分析
附錄A 部分結(jié)構(gòu)單元的形函數(shù)
附錄B ANSYS結(jié)構(gòu)分析常用命令參考
展開 ANSYS結(jié)構(gòu)有限元高級分析方法與范例應(yīng)用/萬水ANSYS技術(shù)叢書
本書將結(jié)構(gòu)有限元分析的基本力學(xué)概念與ANSYS實(shí)踐緊密結(jié)合，通過大量生動(dòng)的原創(chuàng)性分析實(shí)例，向讀者系統(tǒng)全面地介紹利用ANSYS進(jìn)行各類結(jié)構(gòu)分析的方法。本書內(nèi)容選擇上照顧到科研以及工程計(jì)算兩方面讀者的需要，涉及到各類常見工程結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的各種分析問題以及一些力學(xué)過程或現(xiàn)象的分析專題。通過本書的學(xué)習(xí)可使讀者迅速地提高自身的ANSYS操作水平以及利用有限元技術(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析的功底，從而具備在相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域中進(jìn)行高級結(jié)構(gòu)分析能力。
本書適合于作為土木、機(jī)械、航空、力學(xué)等相關(guān)專業(yè)研究生或高年級本科生學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)數(shù)值分析及ANSYS軟件應(yīng)用課程的主要學(xué)習(xí)參考書。對從事結(jié)構(gòu)分析的工程技術(shù)人員也具有一定的參考價(jià)值。
前言
第一篇 ANSYS結(jié)構(gòu)有限元分析基礎(chǔ)
第一章 ANSYS 結(jié)構(gòu)有限元分析概述
第二章 桁架桿系有限分析及ANSYS實(shí)例
第三章 梁系結(jié)構(gòu)分析方法及ANSYS實(shí)例
第四章 彈性平面問題的有限元分析及ANSYS算例
第五章 軸對稱問題的有限元分析及ANSYS實(shí)例
第六章 三維實(shí)體結(jié)構(gòu)的ANSYS分析及算例
第七章 板殼結(jié)構(gòu)的ANSYS分析及算例
第二篇 ANSYS結(jié)構(gòu)分析高級專題
第八章 ANSYS動(dòng)力有限元分析
第九章 利用ANSYS進(jìn)行結(jié)構(gòu)非線性分析
第十章 結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性分析方法及ANSYS范例
第十一章 ANSYS結(jié)構(gòu)最優(yōu)化設(shè)計(jì)
第十二章 子結(jié)構(gòu)技術(shù)簡介
第三篇 工程范例精選
第十三章 框架——剪刀墻結(jié)構(gòu)的分析
第十四章 海洋石油平臺(tái)結(jié)構(gòu)的動(dòng)力分析
第十五章 大跨空間結(jié)構(gòu)的建模與分析
附錄A 部分結(jié)構(gòu)單元的形函數(shù)
附錄B ANSYS結(jié)構(gòu)分析常用命令參考
展開 
