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關注創建者:王大輝(北京艾思弗~管道應力) 創建時間:2024-02-29
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AFT 系列流體分析軟件的實例教程
1、問題描述
本案例演示如何在STAR-CCM+ 中設置簡單的拉格朗日多相分析。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 流體分析體系之CFX
流體分析體系之CART3D
流體分析體系之AUTOREAGAS
流體作用下彎曲管道濕模態分析
1 實例說明
濕模態分析實際上是在單向流固耦合計算基礎上進行的預應力模態分析。本例接案例4單向流固耦合計算(地址:http://forums.caenet.cn/showtopic-621848.aspx),開展彎曲管道在流體作用下振動模態分析。
2 干模態計算
先考慮干模態分析(不考慮流體在管道中的流動)。計算流場如圖1所示。去掉案例3中的流體計算,利用案例3中的固體計算網格。
圖 1模態計算
雙擊C5單元格進入模態分析模塊。點擊Modal節點下Analysis Settings子節點,在下方的屬性欄設置框中設置Max Models to Find為6,尋找模型的6階模態。如圖2所示。
圖 2設置模態階數
計算得到各階頻率如圖3所示。
圖 3各階頻率
3 濕模態計算
數據流程如圖4所示。
圖4濕模態數據流程
3.1 計算模型
鼠標雙擊D5單元格進入模態分析設置。
如圖5所示,點擊Static Structural,在下方屬性欄設置中選擇Large Deflection為On,開啟大變形設置,這樣才能在計算模態過程中考慮到力的作用。
圖 5開啟大變形
從圖6所示可以看出,軟件自動設置為預應力模態分析。
圖 6模型樹菜單
點擊Modal樹菜單下節點Analysis Settings,在屬性框中進行如圖7所示設置。
圖 7設置模態搜索參數
進行求解計算,計算結果如圖8所示,可以看到每一階的頻率。
圖 8模態計算結果
可以選擇所有的模態頻率,點擊右鍵,選擇菜單Create Mode Shape Results,如圖9所示查看各階振型。
展開 流體作用下彎曲管道單向流固耦合計算分析
1 實例說明
工業管道系統中經常出現彎管。流體介質流經彎曲管道時,管壁承受流體賦予的壓力。不均勻的壓力分布會對管道產生額外的應力。采用ANSYS CFD單向流固耦合可以計算管道所承受的應力應變。本教程以彎管應力分析為例,描述利用ANSYS Fluent及ANSYS靜力分析模塊進行單向流固耦合計算的步驟。
2 計算思路
眾所周知,CFD計算的目的是為了獲取計算空間中的壓力、速度、溫度等物理量分布,而結構有限元計算的目的是為了獲取結構件上應力、應變和位移等物理物理量。單向流固耦合計算的基本思路為:利用CFD軟件計算壁面上壓力分布,并將壓力值作為載荷加載到固體構件上,利用有限元軟件計算固體應力應變。
單向流固耦合計算的數據流程如圖1所示。
圖1數據流程
3 計算模型
計算幾何模型如圖所示。
圖2計算幾何模型
圖3 DM中創建的幾何模型(既包含流體,也包含固體)
4流體計算設置
雙擊B3單元格進行流體網格劃分。在mesh中進行邊界命名,如圖4所示。采用掃描方式進行網格劃分,采用網格尺寸為5mm,生成的流體計算網格如圖5所示。
圖4邊界命名
圖5流體計算網格
返回至FLUENT中進行流體計算設置。
展開 環保
以污水環保領域為例,采用CFD方法模擬全尺寸污水處理箱的流場分布特性,分析攪拌漿在不同組合下的混合傳質能力,可以有效控制流動狀態,避免池中的死水區和改善污泥沉淀等現象,從而提高系統整體的污水處理能力、降低系統能量消耗。
10. 建筑
以建筑物進行風環境分析為例,通過CFD可在較短周期內即可對城市街區風環境這樣大型、復雜問題完成數值模擬。模擬結果也可通過計算機圖形學技術直觀地導出,以便專業人員理解。相比風洞實驗而言,復雜的周邊環境和建筑布局也不再構成難題,計算機數值模擬可以不受客觀條件的限制,對各種不同空間布局的城市街區進行風環境模擬,并獲得詳盡數據。在計算機數值模擬風環境的過程中,可以通過調整邊界條件的設定方便地模擬出接近真實的自然風環境。
下載地址:王福軍計算流體動力學分析-CFD軟件原理與應用
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3 月 13 日,由中國核學會核反應堆熱工流體力學分會主辦,中核核反應堆熱工水力技術重點實驗室、上海積鼎信息科技有限公司、先進核能技術全國重點實驗室承辦的 “核反應堆熱工水力仿真技術前沿探索與實踐” 線上直播活動圓滿舉辦。本次活動聚焦核反應堆仿真領域的最新進展與挑戰,吸引了近300位行業專家及在校學生的關注。
中國核動力研究設計院反應堆工程研究所副所長、中國核學會核反應堆熱供流體力學分會的理事長
<p class="ql-align-justify"><span style="color: rgb(0, 0, 0);">有一些激光設備針對對準目的進行了優化。通常,此類設備包含具有低或中等輸出功率和高光束質量的可見激光器。例如,它可以是紅色或</span>藍色激光二極管<span style="color: rgb(0, 0, 0);">或</span>綠色倍頻二極管泵浦固態激光器<span
<p class="ql-align-justify"><span style="color: rgb(0, 0, 0);">大多數光學</span>透鏡<span style="color: rgb(0, 0, 0);">都具有球面,因為它們可以最容易地以高光學質量制造。然而,這種表面形狀對于</span>成像<span style="color: rgb(0, 0, 0);">來說并不理想。鏡片的外部部分彎曲得太厲害
光反射的經典類型是鏡面反射,源自拉丁語 spulum (鏡子),或者是正反射。這種反射會在光滑的表面上遇到,例如拋光的金屬或玻璃片,包括全內反射的情況,或在液體表面上。此處,相對于表面法線測量的反射光角度,它等于入射光角度(見圖 1)。這種情況通常在各種類型的平面鏡上都能發現。對于彎曲的反射面,也可以獲得鏡面反射;然后相對于局部法線方向測量入射角和輸出角。
反射的共同定律(出射角=入射角)與沿反射面的波矢量分量被保留有關
術語“光譜學”表示利用光與物質相互作用的方法。通常,某些相互作用的強度是作為波長或頻率的函數來測量的;即光譜起著重要作用。
本文僅涉及光譜學;還有各種其他領域,例如粒子光譜學。
光譜學的目的通常是檢測某些物質或測量它們的特性。例如,氣體光譜學通常用于測量氣體的濃度或氣體的溫度。在其他情況下,物質的已知特性被用于某些目的,例如用于實現光頻標。有時使用光譜測定法代替光譜學一詞,是為了強調以定量方式測量某些量
頻譜圖在聲學中很常見,但有時也用于光學,特別是在超短脈沖的情況下(→超快光學)。基本思想本質上是顯示一種與時間相關的頻譜:將傅里葉變換應用于信號的不同時間部分。從數學上講,這會產生以下形式的信號
S(ω,t)=|∫?∞+∞E(τ)g(τ?t)eiωτdτ|2
E(t)正在研究的信號(例如脈沖的電場),和g(t)是一個基函數,其可以例如具有高斯形狀。增益函數在時間上越窄,時間分辨率越高,但光譜分辨率也越低
光的壓縮態(或壓縮光)是一種非經典光,是量子光學的一個有趣的課題,其實驗研究始于 20 世紀 80 年代。
用于表示光場中某種模式下光狀態的復相量,可以最好地理解為壓縮光。經典物理學,這種狀態可以用某個相量(或其在復平面中的端點)來表示。然而,根據量子光學,存在量子不確定性,并且對光場的復振幅的任何測量都可以在不確定性區域,而且不確定性區域內提供不同的值。此外,光場的正交分量存在不確定性關系,
一般來說,光譜儀是一種用于研究光、物質或物體的波長相關特性的儀器;它的用途相當廣泛:
· 光譜儀是一種可以在空間上分離光的光譜成分的儀器,單獨分析光譜成分——例如使用照相底片或外部光電探測器。所使用的分光測色儀通常是衍射光柵或棱鏡。
· 光譜儀通常還包含一些用于分析光強的光電探測器。包含大型探測器陣列的光譜儀可用于記錄光源的光譜,而且無需在光柵方向掃描。當配備強度校準時,此類設備更具體地稱為光譜輻射計
分光光度計:
分光光度計是用于測量與波長相關的光學特性的儀器,例如:固體或液體的透射率或反射率。這種設備通常也稱為光譜儀,但“分光光度計”更加具體和精確。請注意,使用這種儀器進行測量時不會產生光譜 (光強或波長),而是得到被測樣品與波長相關的量。
分光光度計可用于不同的光譜區域:
· 一些儀器僅在可見光譜區(VIS)可用,例如用于比色法。
· 有些僅適用于紫外區(UV),或者適用于紫外可見區
人眼的視覺基于四種不同的感光細胞:視桿細胞和三種視錐細胞(L、M和S視錐細胞)。取決于可用的光水平(更準確地說,入射光光亮度),大腦使用不同的感光細胞來確定所見物體的亮度。
暗視覺
在夜里,看到的所有的貓都是灰色的。
這是因為視桿細胞含有“視黃醛的感光細胞”,它比視錐細胞而言對光敏感得多,因此用于低光照水平下的視覺,例如在夜間,光線很微弱,視錐細胞幾乎不傳遞任何有用的信號