罐式燃燒仿真分析
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2021-11-08
罐式燃燒仿真分析的視頻教程
罐式燃燒仿真分析的實例教程
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</div><p><br></p><p><strong>功能特點</strong></p><ul><li class="ql-align-justify"><strong>燃燒模型:</strong>提供包括反應(yīng)動力學(xué)、氣相湍流燃燒模型、EDC/EDM模型在內(nèi)的多種燃燒模型,兼具仿真精度與工程適用性:燃燒模型預(yù)留接口，便于新模型的植入。</li><li class="ql-align-justify"><strong>液膜模塊:</strong>具備壁面液膜流動換熱模塊,可分析燃料射流對燃燒室高溫壁面的冷卻效果。</li></ul><p class="ql-align-justify"><br></p><p><strong>典型應(yīng)用領(lǐng)域</strong></p><ul><li><strong>湍流燃燒全過程仿真:</strong>CFDPro實現(xiàn)冷態(tài)、流動、點火、燃燒全過程的仿真分析;提供Cantera數(shù)據(jù)接口以復(fù)雜化學(xué)動力學(xué)計算。同時，可提供定制化解決方案，如低馬赫數(shù)大渦模擬、超大渦模擬等。
展開 其中，CombustionPro為專業(yè)的發(fā)動機燃燒模擬模塊,可用于航空發(fā)動機、液體及固體發(fā)動機內(nèi)部過程全流程模擬，可分析噴注器內(nèi)流動、霧化特性、燃燒室燃燒、液膜冷卻與固體燃料燃面退移等問題，幫助客戶理解整個發(fā)動機內(nèi)部過程。CombustionPro是基于實際發(fā)動機設(shè)計邏輯而集成，降低了工程師使用門檔,提升了仿真效率。
功能特點
燃燒模型:提供包括反應(yīng)動力學(xué)、氣相湍流燃燒模型、EDC/EDM模型在內(nèi)的多種燃燒模型,兼具仿真精度與工程適用性:燃燒模型預(yù)留接口，便于新模型的植入。液膜模塊:具備壁面液膜流動換熱模塊,可分析燃料射流對燃燒室高溫壁面的冷卻效果。
典型應(yīng)用領(lǐng)域
湍流燃燒全過程仿真:CFDPro實現(xiàn)冷態(tài)、流動、點火、燃燒全過程的仿真分析;提供Cantera數(shù)據(jù)接口以復(fù)雜化學(xué)動力學(xué)計算。同時，可提供定制化解決方案，如低馬赫數(shù)大渦模擬、超大渦模擬等。
霧化與蒸發(fā)：CFDPro采用Level Set界面追蹤方法，具有連續(xù)、可導(dǎo)特性，適合處理界面劇烈變形、破碎、聚并等問題；Level Set方法不做界面重構(gòu)，界面真實性高且計算量少。
上海積鼎信息科技有限公司（簡稱：積鼎科技）成立于2008年，是專注于自主知識產(chǎn)權(quán)的CFD軟件研發(fā)及技術(shù)服務(wù)的國家級高新技術(shù)企業(yè)，致力于打造好用、易用的國產(chǎn)流體仿真軟件。
展開 AICFD是由天洑軟件自主研發(fā)的通用智能熱流體仿真軟件，用于高效解決能源動力、船舶海洋、電子設(shè)備和車輛運載等領(lǐng)域復(fù)雜的流動和傳熱問題。軟件涵蓋了從建模、仿真到結(jié)果處理完整仿真分析流程，幫助工業(yè)企業(yè)建立設(shè)計、仿真和優(yōu)化相結(jié)合的一體化流程，提高企業(yè)研發(fā)效率。
一、概 要
1）案例描述
本案例仿真對象為某錐形燃燒器，在入口速度為60m/s時進行了燃燒的數(shù)值模擬。
2）網(wǎng)格
整體網(wǎng)格為非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，網(wǎng)格數(shù)量3576。
圖1-1 網(wǎng)格模型
3）計算條件
入口速度：60 m/s；出口靜壓：101325Pa；湍流模型：Standard k-epsilon；介質(zhì)：混合物。
二、網(wǎng) 格
1）新建工程
① 啟動AICFD 2023R2；
② 選擇 文件>新建，新建工程，選擇工程文件路徑，設(shè)置工程文件名，點擊“確定”。
圖2-1 AICFD窗口
圖2-2 新建工程
2）網(wǎng)格導(dǎo)入
單擊菜單欄 網(wǎng)格>導(dǎo)入網(wǎng)格，導(dǎo)入外部生成的計算域網(wǎng)格。
圖2-3 網(wǎng)格導(dǎo)入
3）網(wǎng)格質(zhì)量檢查
單擊菜單欄 網(wǎng)格>網(wǎng)格質(zhì)量，檢查網(wǎng)格質(zhì)量。
圖2-4 網(wǎng)格質(zhì)量檢查
三、求解設(shè)置
1）求解模型
雙擊 求解> 求解模型，設(shè)置物理模型。
展開 SimSolid在LNG罐式集裝箱結(jié)構(gòu)強度分析中的應(yīng)用.docx
SimSolid在LNG罐式集裝箱結(jié)構(gòu)強度分析中的應(yīng)用
張竹林
摘要：LNG罐式集裝箱在物流業(yè)得到了廣泛應(yīng)用，其設(shè)計技術(shù)難度較高，需要滿足船級社認證，部分結(jié)構(gòu)強度分析涉及到壓力容器規(guī)范。有限元分析方法是是一種有效的結(jié)構(gòu)強度分析手段，有限元分析結(jié)果得到了船級社審核的認可。LNG罐式集裝箱有限元分析不僅存在尺寸大、網(wǎng)格多的問題，還存在梁單元、殼單元連接問題，在分析時需要付出較多的時間和精力處理網(wǎng)格和單元連接。采用SimSolid軟件能夠避免復(fù)雜、繁瑣的網(wǎng)格處理工作，帶來極高效率，有效節(jié)省分析時間。在LNG罐式集裝箱前期設(shè)計過程中能夠快速找出結(jié)構(gòu)強度薄弱環(huán)節(jié)，及時進行修改。
1.分析依據(jù)
本計算旨在確定罐式集裝箱在各種工況下結(jié)構(gòu)應(yīng)力水平，以確定其是否符合《集裝箱檢驗規(guī)范》和IDMG CODE中有關(guān)要求。
本計算書的主要依據(jù)：
（1）《集裝箱檢驗規(guī)范》（中國船級社）（2016）；
（2）《國際海運危險貨物規(guī)則》（IDMG CODE 2016版）；
（3） JB/T4784-2007《低溫液體罐式集裝箱》；
（4） GB 150.1～150.4-2011 《壓力容器》；
（5） ISO1496-3：1995第四版；
（6）JB 4732-1995《鋼制壓力容器-分析設(shè)計標準》。
2.低溫液體罐式集裝箱結(jié)構(gòu)應(yīng)力判斷依據(jù)及模型
2.1 載荷分析依據(jù)
低溫液體罐式集裝箱的載荷有：重力、慣性力和罐體內(nèi)壓等。
展開 因此，在我們看來，試驗結(jié)果的差異很大程度上由于火焰強度不同而導(dǎo)致的，但是試驗方法僅僅是提出了達到燃燒功率的必要基本要求，因此，對燃燒噴燈功率提供明確可行的測定或校準方法，是勢在必行的。
影響火焰強度的因素很大部分是由于環(huán)境條件的不同以及噴燈裝置未作統(tǒng)一的校準或標定。在GB/T 18380．31一2008《電纜和光纜在火焰條件下的燃燒試驗第31部分：垂直安裝的成束電線電纜火焰垂直蔓延試驗試驗裝置》標準中規(guī)定試驗的基準條件為20 ℃和100kPa (Ibar)，在此條件下空氣和丙烷的流速分別為：
空氣：（77，7 ± 4，8）L/min 丙烷：( )3，5 ± 0，5）L/min。其中，丙烷的純度不低于95％，只有在這種情況下，才認為系統(tǒng)能對每個燃燒器提供等價于〈20．5 ± 0，5〉kW的功率。我們分析，首先，溫度、大氣壓、丙烷純度都對最終產(chǎn)生的熱量大小有決定性影響。在現(xiàn)有的試驗條件下，很多廠家，包括很多試驗室，都不可能單純的依靠上述的條件，來使每個燃燒器提供等價的熱量。由于成束燃燒試驗裝置配備的是轉(zhuǎn)子流量計，大多數(shù)轉(zhuǎn)子流量計被設(shè)計為在標準大氣溫度和壓力下，即20 ℃和Ibar,指示體積流速。
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形狀記憶合金（SMA）能夠在發(fā)生大變形后不產(chǎn)生殘余應(yīng)變（偽彈性），并且可以通過溫度變化從大變形中恢復(fù)（形狀記憶效應(yīng)）。偽彈性和形狀記憶效應(yīng)使其特別適用于航空航天、生物醫(yī)學(xué)和結(jié)構(gòu)工程等領(lǐng)域。本仿真模擬了將形狀記憶合金用作脊柱間隔器的過程。
目標
熟悉形狀記憶合金
理解考慮熱效應(yīng)的形狀記憶合金建模流程
建模步驟
1. 在 ANSYS Workbench 中創(chuàng)建靜力結(jié)構(gòu)系統(tǒng)
從智能手機的熱交互、緊湊外殼內(nèi)的高功率電路板散熱，到極端天氣下的工業(yè)設(shè)備耐候性等復(fù)雜現(xiàn)實場景，通過熱仿真技術(shù)，工程師能夠精準預(yù)測設(shè)計在不同溫度場景下的行為，深刻理解熱能如何影響產(chǎn)品的效率、可靠性與安全性，從而在研發(fā)早期快速調(diào)整設(shè)計方案，實現(xiàn)產(chǎn)品的最佳性能表現(xiàn)。
Ansys應(yīng)用類系列網(wǎng)絡(luò)研討會——熱仿真系列專題已上線，將重點介紹 Ansys 多款求解器矩陣在電子散熱、電熱耦合及復(fù)雜熱管理問題中的實際應(yīng)用
現(xiàn)代塑料產(chǎn)品設(shè)計為了追求功能集成與美觀，模具結(jié)構(gòu)變得日益復(fù)雜。對嵌入件（Part Insert）而言，前處理—特別是網(wǎng)格制作—面臨巨大挑戰(zhàn)。多材質(zhì)射出成型（Multi-Component Molding，MCM）模擬最困難的地方在于不同材質(zhì)（如雙色模、金屬嵌件）之間的接觸面處理，其模擬的準確度往往取決于組件交界面的處理。
以往工程師常面臨兩難：選擇非匹配網(wǎng)格（Non-matching Mesh
樹脂轉(zhuǎn)注成型（Resin Transfer Molding，RTM）是一種先進的復(fù)合材料成型制程，通常透過將纖維布含浸樹脂來生產(chǎn)高性能復(fù)合材料零件。RTM能夠生產(chǎn)具備高質(zhì)量、復(fù)雜幾何形狀，以及尺寸精度、機械性能良好且一致的零部件。
Moldex3D RTM可以讓使用者在Studio上依照現(xiàn)場纖維布之鋪排來進行立體網(wǎng)格設(shè)計，也能從外部前處理軟件如Rhino、Hypermesh等輸入。Studio
白車身彎扭剛度仿真分析13天前
這邊有一個白車身模型，網(wǎng)格劃分已經(jīng)完成了，扭轉(zhuǎn)剛度分析也完成了，需要進行一個彎曲剛度仿真分析，還有個一個優(yōu)化解決方案，需要一同實驗，有償幫助
在工程仿真領(lǐng)域，一個長期困擾科研人員的悖論是：模型越精確，計算越昂貴；計算越昂貴，交互越遲鈍；交互越遲鈍，設(shè)計迭代越緩慢。 當COMSOL Multiphysics將深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（DNN）、高斯過程（GP）和多項式混沌展開（PCE）三種代理模型深度集成到平臺中時，這一悖論被徹底打破——完整有限元模型（FEM）的"小時級求解"被壓縮為代理模型的"毫秒級響應(yīng)"，而精度損失被控制在工程可接受范圍內(nèi)。
形狀記憶合金（SMA）能夠在發(fā)生大變形后不產(chǎn)生殘余應(yīng)變（偽彈性），并且可以通過溫度變化從大變形中恢復(fù)（形狀記憶效應(yīng)）。偽彈性和形狀記憶效應(yīng)使其特別適用于航空航天、生物醫(yī)學(xué)和結(jié)構(gòu)工程等領(lǐng)域。本仿真模擬了將形狀記憶合金用作脊柱間隔器的過程。
目標
熟悉形狀記憶合金
理解考慮熱效應(yīng)的形狀記憶合金建模流程
建模步驟
1. 在 ANSYS Workbench 中創(chuàng)建靜力結(jié)構(gòu)系統(tǒng)
太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，并可儲存起來。將多塊太陽能電池板排列成陣列，并隨太陽光線方向改變朝向，有助于最大限度地吸收可用的太陽能。
在仿真案例中，將一個簡單的球體放置在典型的硅材料太陽能電池板上方，指示了穩(wěn)態(tài)下到達板面的熱流密度以及表面的溫度分布。這里不考慮電池板表面的自由對流，僅研究輻射效應(yīng)。
目標
觀察由于一個發(fā)熱物體的輻射作用，太陽能電池板上的熱流密度和溫度分布。
在射出成型領(lǐng)域中，冷卻系統(tǒng)至關(guān)重要。塑件必須冷卻固化至特定溫度，脫模頂出時才能具備足夠的剛性，以避免塑件因外力產(chǎn)生變形，并可保持尺寸穩(wěn)定性。此外，冷卻時間占整個成型周期70%-80%的時間，因此良好的冷卻系統(tǒng)可以大幅縮減成型周期、提升產(chǎn)能。
然而對許多大型產(chǎn)品的模具而言，水路數(shù)量多且復(fù)雜，這導(dǎo)致在分析之前，須耗費大量時間整理模具中各群水路的進出途徑。Moldex3D Studio的冷卻水路回路精靈提供可整理
從反復(fù)試誤到結(jié)構(gòu)化搜尋
葡萄牙米尼奧大學(xué)（University of Minho）的聚合物與復(fù)合材料研究所（Institute of Polymers and Composites，IPC），運用仿真與人工智能（AI），解決射出成型中最棘手的其中一項瓶頸：在不犧牲質(zhì)量的前提下，實現(xiàn)快速且均勻的冷卻。IPC團隊采用「仿真優(yōu)先」的工作流程，并結(jié)合基于主成分分析（PCA）的目標篩選、類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
