ansys沸騰模型的案例
fluent中的沸騰模型（3）-Critical Heat Flux模型
“過冷沸騰”是用來描述這樣一種物理情況:即使液體的體積平均溫度小于飽和值，但壁溫高到足以導(dǎo)致壁上發(fā)生沸騰。在這種情況下，能量直接從壁面?zhèn)鬟f到液體。這些能量的一部分會使液體的溫度升高，另一部分會產(chǎn)生蒸汽。相間傳熱也會導(dǎo)致液體平均溫度升高,而飽和蒸汽冷凝。此外，一些能量可以直接從壁面轉(zhuǎn)移到蒸汽中。這些基本機制是所謂的倫斯勒理工學(xué)院(RPI)模型的基礎(chǔ)。
在ANSYS Fluent中，在歐拉多相模型的基礎(chǔ)上建立了壁面沸騰模型。多相流動由相連續(xù)性守恒方程、動量守恒方程和能量守恒方程控制。采用 Kurual 和 Podowski 的RPI形核沸騰模型和Lavieville等人的擴展式對壁面沸騰現(xiàn)象進行了建模。該壁面沸騰模型適用于三種不同的壁面邊界:等溫壁面、指定熱流和指定傳熱系數(shù)(耦合壁面邊界)。
如下面所描述的，已經(jīng)考慮了動量、質(zhì)量和熱量的界面?zhèn)鬟f以及沸騰流中的湍流模型。
01—
Critical Heat Flux
在壁面沸騰時，臨界熱流條件的特征是局部傳熱系數(shù)急劇降低和壁面溫度的偏高。隨著蒸汽含量的增加，加熱表面不再被沸騰液體濕潤，就會發(fā)生這種現(xiàn)象。
在臨界熱流條件下，蒸汽取代液體，占據(jù)加熱壁附近的空間。因此，能量直接從壁面轉(zhuǎn)移到蒸汽中。反過來，它會導(dǎo)致?lián)Q熱能力迅速下降，蒸汽溫度急劇上升，最重要的是壁溫升高。此外，壁面沸騰與核態(tài)沸騰區(qū)分離，多相流動由泡狀流動變?yōu)殪F狀流動。
展開 fluent中的沸騰模型（1）-RPI模型
“過冷沸騰”是用來描述這樣一種物理情況:即使液體的體積平均溫度小于飽和值，但壁溫高到足以導(dǎo)致壁上發(fā)生沸騰。在這種情況下，能量直接從壁面?zhèn)鬟f到液體。這些能量的一部分會使液體的溫度升高，另一部分會產(chǎn)生蒸汽。相間傳熱也會導(dǎo)致液體平均溫度升高,而飽和蒸汽冷凝。此外，一些能量可以直接從壁面轉(zhuǎn)移到蒸汽中。這些基本機制是所謂的倫斯勒理工學(xué)院(RPI)模型的基礎(chǔ)。
在ANSYS Fluent中，在歐拉多相模型的基礎(chǔ)上建立了壁面沸騰模型。多相流動由相連續(xù)性守恒方程、動量守恒方程和能量守恒方程控制。采用 Kurual 和 Podowski 的RPI形核沸騰模型和Lavieville等人的擴展式對壁面沸騰現(xiàn)象進行了建模。該壁面沸騰模型適用于三種不同的壁面邊界:等溫壁面、指定熱流和指定傳熱系數(shù)(耦合壁面邊界)。
如下面所描述的，已經(jīng)考慮了動量、質(zhì)量和熱量的界面?zhèn)鬟f以及沸騰流中的湍流模型。
01—
RPI模型
根據(jù)RPI基本模型，將壁面到液體的總熱流分為對流熱流、淬火熱流和蒸發(fā)熱流三部分:
被加熱的壁面細分為被成核氣泡覆蓋的區(qū)域A_b和被流體覆蓋的部分1-A_b。
展開 fluent利用蒸發(fā)/冷凝模型模擬沸騰
[p=21, 2, left][本例改編自fluent官方教程][/p]FLUENT中帶有蒸發(fā)/冷凝模型，可以用于蒸發(fā)與冷凝模擬。本例用一個簡單的例子來簡要描述該模型的使用方法。
1 模型描述本例的模型較為簡單，如圖1所示。計算域高1m，寬0.2m。頂部邊界為壓力出口，底部有一高溫壁面hotwall，溫度570K，其他壁面wall為絕熱邊界。計算域內(nèi)初始充滿0.9m深的水。劃分網(wǎng)格如圖2所示。
圖1 計算域描述
圖2 網(wǎng)格模型
2 導(dǎo)入網(wǎng)格
打開fluent，導(dǎo)入上步生成的網(wǎng)格模型。Scale檢查網(wǎng)格尺寸。如圖3所示。
圖3 scale計算域
確保計算域尺寸是我們所需要的。本例中x方向尺寸0~0.2m，y方向0~1m。
3 設(shè)置求解器
選擇壓力基(pressure-based)求解器，同時選擇瞬態(tài)模擬。
由于水沸騰時水蒸氣會在浮力作用下向出口運動，因此考慮重力。設(shè)置重力加速度為重力加速度為y方向，大小-9.81m/s2。如圖4所示設(shè)置。
圖4 設(shè)置求解器
4 設(shè)置計算模型
添加多相流模型為mixture模型，勾選slip velocity及implicit body force，設(shè)置歐拉相數(shù)量為2。如圖5所示。
圖5 多相流模型選擇
圖6 能量方程
激活能量方程。如圖6所示。
此例為層流流動，不激活湍流模型。
5 材料設(shè)置
添加材料water-vapor及water-liquid。修改材料屬性。
展開 fluent中的沸騰模型（2）-Non-equilibrium Subcooled Boiling
“過冷沸騰”是用來描述這樣一種物理情況:即使液體的體積平均溫度小于飽和值，但壁溫高到足以導(dǎo)致壁上發(fā)生沸騰。在這種情況下，能量直接從壁面?zhèn)鬟f到液體。這些能量的一部分會使液體的溫度升高，另一部分會產(chǎn)生蒸汽。相間傳熱也會導(dǎo)致液體平均溫度升高,而飽和蒸汽冷凝。此外，一些能量可以直接從壁面轉(zhuǎn)移到蒸汽中。這些基本機制是所謂的倫斯勒理工學(xué)院(RPI)模型的基礎(chǔ)。
在ANSYS Fluent中，在歐拉多相模型的基礎(chǔ)上建立了壁面沸騰模型。多相流動由相連續(xù)性守恒方程、動量守恒方程和能量守恒方程控制。采用 Kurual 和 Podowski 的RPI形核沸騰模型和Lavieville等人的擴展式對壁面沸騰現(xiàn)象進行了建模。該壁面沸騰模型適用于三種不同的壁面邊界:等溫壁面、指定熱流和指定傳熱系數(shù)(耦合壁面邊界)。
如下面所描述的，已經(jīng)考慮了動量、質(zhì)量和熱量的界面?zhèn)鬟f以及沸騰流中的湍流模型。
01—
Non-equilibrium Subcooled Boiling
當(dāng)使用基本RPI模型時，蒸汽的溫度不計算，而是固定在飽和溫度。為了模擬從核態(tài)沸騰狀態(tài)(DNB)開始的沸騰，或者模擬臨界熱流量和干燥后的條件，必須包括過程中的蒸汽溫度。
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FLUENT多相流案例之二：基于VOF模型的水平薄膜沸騰仿真 ￥499
薄膜沸騰，是指當(dāng)壁面溫度遠遠高于與壁面接觸的液體的飽和溫度，整個壁面都浸在蒸汽中，由于在汽-液界面發(fā)生沸騰質(zhì)量交換，氣泡周期性地產(chǎn)生并向上流動溢出。本算例采用VOF多相流模型，UDF定義初始邊界溫度分布，壁面溫度變化以及傳熱傳質(zhì)過程中的源項。
2s時刻的液體體積分數(shù)云圖
UDF函數(shù)共有5個，DEFINE_ADJUST，DEFINE_INIT，以及3個DEFINE_SOURCE，僅列出一個
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ANSYS ACP復(fù)合材料鋪層固定機翼蒙皮肋筋仿真，附講解視頻及模型文件 ￥98
附帶詳細講解視頻和案例模型
1. 概述
本指導(dǎo)文檔旨在幫助新手使用?ANSYS Composite PrepPost（ACP）模塊進行復(fù)合材料的分析。本教程以機翼蒙皮為案例，結(jié)合本教程，您將學(xué)習(xí)如何創(chuàng)建復(fù)合材料模型、定義材料屬性、設(shè)置鋪層、進行網(wǎng)格劃分、施加載荷和邊界條件，并最終求解和分析結(jié)果。
2. 操作流程
2.1 幾何處理
1. 幾何導(dǎo)入與處理：
o 在 SpaceClaim 或其他三維軟件（如CATIA、SolidWorks、Inventor等）中對幾何模型進行預(yù)處理，確保模型的完整性和準(zhǔn)確性。
o 對于機翼蒙皮和肋板等復(fù)雜結(jié)構(gòu)，需將蒙皮和肋板分割為獨立的面或體，以便后續(xù)定義接觸關(guān)系和鋪層順序。在接觸區(qū)域（如蒙皮與肋板的連接處），需進行精確的幾何分割，確保接觸面清晰且邊界明確。
o 為了便于共節(jié)點識別或接觸定義，可在接觸區(qū)域生成輔助線或面，確保網(wǎng)格劃分時節(jié)點對齊，避免因網(wǎng)格不匹配導(dǎo)致計算錯誤。
2.2 材料定義
1. 在左側(cè)Component Systems找到ACP模塊，拖拽到A模塊下Gometry下，這樣可以利用前面已有的模型。
2. 雙擊E模塊下的model，打開mechanical界面。
3. 在E模塊下雙擊Engenering Data，找到材料數(shù)據(jù)庫，對模型材料進行設(shè)置，添加碳纖維（Carbon Fiber 290）、環(huán)氧樹脂（Epoxy Carbon UD 230）和PVC Foa 60材料。
4. 定義材料的彈性模量、泊松比等屬性。
5.
展開 ANSYS Workbench汽車防撞梁碰撞仿真，附講解視頻及模型文件 ￥88
ANSYS Workbench防撞梁碰撞仿真指導(dǎo)手冊
本案例文檔，適合本科畢業(yè)設(shè)計水平，具有極高參考價值，請合理使用文檔。涉及汽車防撞梁結(jié)構(gòu)的幾何處理，模型建立，碰撞分析，結(jié)果處理等各個方面。設(shè)置方法程詳細，結(jié)果結(jié)果合理。相關(guān)復(fù)合材料鋪層均可使用該文檔方法設(shè)置完成。
附帶詳細講解視頻和案例模型
1. 概述
本手冊旨在指導(dǎo)用戶使用ANSYS Workbench進行防撞梁碰撞仿真分析。通過幾何處理、材料定義、網(wǎng)格劃分、接觸設(shè)置、邊界條件定義、計算參數(shù)配置及結(jié)果分析等步驟，完成從建模到仿真的全流程操作。本手冊適用于結(jié)構(gòu)工程師、仿真分析師及相關(guān)技術(shù)人員。
2. 幾何處理
2.1 幾何導(dǎo)入
推薦使用SpaceClaim或DesignModeler (DM) 進行幾何前處理，二者在抽殼、幾何修復(fù)等操作中效率較高。也可選擇用其他三維CAD軟件（如SolidWorks、CATIA）導(dǎo)入幾何，但需確保導(dǎo)出格式兼容（如.stp、.igs）。
打開Workbench，進入Geometry模塊。右鍵點擊Import Geometry，選擇防撞梁模型文件（如.stp格式）。點擊Generate生成幾何體，雙擊進入該模塊，檢查模型完整性。也可以先打開該模塊，再導(dǎo)入幾何。
2.2 幾何簡化（抽殼）
防撞梁通常采用殼單元（Shell Element）簡化，以減少計算量。
操作步驟：在SpaceClaim/DM中選擇抽殼工具（Thin/Surface）。點擊目標(biāo)面，設(shè)置厚度方向（例如3mm），生成殼模型。隱藏實體模型（快捷鍵F9），僅顯示殼結(jié)構(gòu)。
幾何檢查：切換至線框模式（Wireframe），檢查自由邊（紅色顯示）。
展開 ANSYS－ICEM CFD, ANSYS WORKBENCH，ANSYS－CFX，的模型導(dǎo)入問題總結(jié)
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展開 下承式拱橋ansys全橋模型案例 ￥19.89
拱橋概況
Ansys下承式拱橋全橋模型
Midas中的拱橋模型
本案例分享了一個基于 ANSYS 軟件建立的下承式拱橋全橋桿系有限元模型，包含完整的 ANSYS 命令流源文件，可直接運行驗證自重工況。模型采用梁單元與桿單元組合建模，其中拱肋、橫梁及主梁均采用 BEAM188 單元模擬，吊桿采用 LINK180 單元模擬，完整還原了下承式拱橋的典型結(jié)構(gòu)特征。
模型技術(shù)特點
BEAM188 單元：用于模擬拱肋、橫梁及主梁，該單元基于鐵木辛哥梁理論，支持線性及幾何非線性分析，可準(zhǔn)確捕捉結(jié)構(gòu)彎曲、扭轉(zhuǎn)及軸向受力特性。通過 SECTYPE 命令定義截面參數(shù)。如果想修改也通過此命令修改為真實截面。
LINK180 單元：用于模擬吊桿，該單元為三維桿單元，僅承受軸向拉力，符合吊桿的受力特性。模型中吊桿兩端與拱肋及主梁剛性連接，通過實常數(shù)定義截面面積及彈性模量，精確模擬吊桿的張拉效應(yīng)。
幾何參數(shù)化：拱軸線采用懸鏈線方程生成，如有需要可以給出懸鏈線計算的python代碼，評論回復(fù)可分享討論。
自重工況：模型已通過自重荷載驗證，施加全局重力加速度（9.81m/s2）后，可輸出拱肋軸力、主梁彎矩、吊桿拉力等關(guān)鍵內(nèi)力，用戶可直接運行復(fù)現(xiàn)。
自重荷載下拱橋位移
考慮索力的位移情況【20250925更新】
模型進一步功能：
模型進一步可自行施加其他荷載，如風(fēng)荷載、溫度荷載、車輛活載等荷載，也可以結(jié)合多尺度模型思路，將一部分單元替換為實體或者板單元。也可以進行動力特性分析，屈曲分析，時程分析等。
案例內(nèi)容：
展開 Sap2000模型轉(zhuǎn)Ansys模型軟件(免費使用)
Sap2000轉(zhuǎn)Ansys的apdl命令流免費插件，下載方法：關(guān)注公眾號 有限元術(shù)，回復(fù)STA即可獲得下載鏈接。
Sap2000和Ansys作為土木工程常用的兩大有限元軟件在該領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。通常情況下，Sap2000在建模便捷性上相對于Ansys/APDL來說更為便捷，筆者開發(fā)了將Sap2000模型轉(zhuǎn)化為Ansys/apdl的小型軟件接口，以便捷地實現(xiàn)從sap2000向ansys模型的導(dǎo)入。
（1）目前版本功能：
支持梁單元（I型截面，矩形截面，圓形截面，箱型BOX截面，C型截面，L型截面，圓管截面，T型截面），殼單元（三角形和四邊形）和實體單元（僅支持六面體單元）；
荷載種類：節(jié)點力荷載，節(jié)點位移荷載，線均布荷載，面壓力荷載，實體表面均布荷載。
（2）使用方法：
（2.1）在sap2000中選擇 文件-導(dǎo)出-sap2000文本文件(*.s2k)；
（2.2）解壓縮后雙擊：SapToAnsys.exe運行，即可彈出軟件界面；
（2.3）點擊 選擇.s2k文件，選擇之前導(dǎo)出的s2k文件；
（2.4）點擊 轉(zhuǎn)apdl，即可生成對應(yīng)的apdl命令流；
（2.5）在Ansys/apdl窗口中采用file-Read Input from 讀入生成的命令流。
重點：本軟件免費使用，無需付費，如有使用問題歡迎聯(lián)系qq:897938834或在公眾號 有限元術(shù) 后臺留言。
歡迎關(guān)注公眾號：有限元術(shù)
[完]
展開 ANSYS教學(xué)視頻| ANSYS燃燒仿真模型介紹與應(yīng)用
視頻內(nèi)容：
新版本的ANSYS CFD對多種燃燒模型進行了代碼重構(gòu)工作并對求解器進行了大量改進，從而顯著提升了仿真效率和精度。在實際的仿真工作中，不同的仿真案例需采用不同的燃燒模型及設(shè)置。本視頻對多種燃燒現(xiàn)象、燃燒仿真任務(wù)和燃燒模型進行了探討，為不同仿真案例燃燒模型的選擇和設(shè)置提供依據(jù)。
建議在wifi環(huán)境下觀看
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來源于：陽普科技sunpro
ANSYS 輸電塔模型 APDL 有限元模型 強度分析 ￥139
ANSYS 輸電塔模型，模型完整，附件有詳細模型db文件以及命令流，模型沒有問題可以計算，展示圖為添加重力進行的靜力分析，計算結(jié)果圖：
模型圖：
ANSYS 輸電塔模型 APDL 有限元模型 輕度分析 ￥299
ANSYS 輸電塔模型，模型完整，附件有詳細模型db文件以及命令流，模型沒有問題可以計算，展示圖為添加重力進行的靜力分析，計算結(jié)果圖：
結(jié)果圖
模型圖
如何在ANSYS WORKBENCH中關(guān)聯(lián)幾何模型和有限元模型
我們都知道，通過諸如HPERMESH這樣的有限元網(wǎng)格劃分軟件得到的模型，在傳入ANSYS以后，只包含節(jié)點和單元信息。但是當(dāng)我們在WB中使用模型操作時，有時候需要選擇幾何特征，如在圓孔面上施加圓柱支撐，而此時對象只有單元節(jié)點信息，并無體面線的幾何信息，該怎么辦呢？
顯然，處理此問題的有效途徑，在于把有限元模型與該有限元模型對應(yīng)的幾何模型進行關(guān)聯(lián)，再一起導(dǎo)入到MECHANICAL中進行分析，則既能夠既享受HYPERMESH的網(wǎng)格劃分的樂趣，又能充分享受對于幾何體設(shè)置邊界條件的便利了。ANSYS WORKBENCH提供了這種功能，下面舉一個例子，說明如何在ANSYS WORKBENCH中關(guān)聯(lián)有限元模型和對應(yīng)的幾何體，從而滿足上述要求。
幾何模型如下圖。該模型在DM中創(chuàng)建，在meshing中劃分網(wǎng)格，再導(dǎo)入到ANSYS 的WORKBENCH中的finite modeler中關(guān)聯(lián)幾何體，最后進入到MECHANICAL中分析。下面說明其主要過程。
1. 創(chuàng)建幾何模型
使用任何一款三維建模軟件創(chuàng)建下圖的模型，注意單位用mm.然后導(dǎo)出為geom.stp.
2. 創(chuàng)建有限元模型
使用常用的有限元網(wǎng)格劃分軟件導(dǎo)入上述模型，得到有限元模型。
3. 使用finite element modeler打開有限元模型
進入WORKBENCH，使用finite element modeler打開第二步創(chuàng)建的有限元模型如下
4.創(chuàng)建新的工作幾何體
首先創(chuàng)建新的工作幾何體
指明該幾何體的位置，就是第一步所導(dǎo)出的幾何模型文件
右鍵單擊該新的工作幾何體，并選擇“generate”
則樹形大綱結(jié)果如下
這是主窗口中得到的工作幾何體。
展開 ANSYS FLUENT 多相流模型 附ANSYS Fluent Customization
相間傳質(zhì)：FLUENT提供了多種相間傳質(zhì)模型，包括沸騰、蒸發(fā)、冷凝、空化、相間反應(yīng)等，能夠有效的模擬不同相之間存在相變和化學(xué)反應(yīng)的情況。如：空化過程的預(yù)測、閃蒸設(shè)備、相間的均相反應(yīng)和非均相反應(yīng)等。
應(yīng)用分析
DDPM+DEM模型 計算流化床反應(yīng)器內(nèi)的顆粒流動
ANSYSFLUENT模擬閃蒸噴嘴內(nèi)的閃蒸過程
無擋板油箱
有擋板油箱
模擬不同加速度條件下汽車油箱的晃動情況
噴油嘴空化現(xiàn)象
下載地址：ANSYS Fluent Customization Manual
