FLOW-3D HYDRO的案例
FLOW-3D HYDRO亮相2025中國水博覽會，助力水利科技創新
此次展會，FLOW-3D 中國攜最新版水利流體動力仿真軟件—— FLOW-3D HYDRO 2025R1 亮相，共同探討水利行業的前沿技術和產品信息，通過LED直觀展示軟件在水壩和溢洪道、河流與環境、水處理、輸運基礎設施等領域的CFD應用案例，解決改善進水口和溢洪道的流動效率和分布，進行大壩的復雜環境影響評估，魚道的設計和優化等常見難題。
FLOW-3D HYDRO 專為水利環境領域提供完整的CFD解決方案，配置為自由液面流動（TruVOF）特別開發的求解器，包括所有水利環境應用需要的用戶界面和物理模型。作為自由液面流動建模上的行業領跑者，FLOW-3D HYDRO 廣泛被水利工程專業人員用于解決現有和擬建項目的各種設計問題。
FLOW-3D HYDRO 軟件具有精簡的、以水為核心的用戶界面，為高效的建模工作流程提供了新的仿真模板。軟件含專業的物理模型，如黏性和紊流、摻氣、泥沙沖刷、造波、粒子及化學處理等，可高效準確模擬水工、海工及水環境等應用。
展會圖片集錦
展開 溢洪道水力評估
這篇文章由BC Hydro水力技術部門的專家工程師Faizal Yusuf, M.A.Sc., P.Eng.提供。
BC Hydro是一家位于英屬哥倫比亞的公共電力公司，利用FLOW-3D來研究幾個現有大壩的復雜水力問題，并協助設計和優化設施。我們的土木和環境客戶使用FLOW-3D HYDRO進行這些模擬分析。本文介紹了三個案例研究，強調了FLOW-3D HYDRO在不同類型的溢流道上的應用，以及可靠的原型或水力模型試驗數據對數值模型校準的重要性。
W. A. C. Bennett大壩 - 溢流道的沖擊波
在W. A. C. Bennett大壩，由于1960年代的水力模型試驗與原型溢流道的幾何形狀有所差異，因此很難從試驗結果中得到可靠的沖擊波形成和溢流道容量的結論。混凝土溢流道中的沖擊波大小受到入口處的三個射流閘門下游的溢洪道寬度減少44%以及射流閘門相對開度的影響。這些沖擊波導致了局部水位上升，在某些歷史操作條件下導致了溢洪道的溢流。
2012年進行了高達2865m3/s排放量的原型溢流測試，以提供沿溢流槽壁的水面剖面測量數據、溢流槽中水面的3D激光掃描以及流態的視頻，用于FLOW-3D HYDRO模型校準。數值模型與現場觀測結果高度一致，特別是在溢流槽壁上第一個沖擊波的位置和高度方面（見圖1）。
經校準的FLOW-3D HYDRO模型證實，只要按照現有的操作命令開啟所有三個射流閘門，并確保外側閘門開啟程度超過內側閘門，設計洪水就可以安全地通過，而不會溢過溢洪道壁。
CFD模型可以深入了解溢洪道的混凝土損壞情況。從FLOW-3D HYDRO模擬結果計算的空化指數與USBR的實際數據進行比較，結果與溢洪道的歷史表現一致。
展開 FLOW-3D亮相2025數字孿生水利創新發展論壇，共話智慧水利發展
FLOW-3D 中國攜水利流體動力仿真軟件 FLOW-3D HYDRO 亮相，與業界同仁深入交流行業的前沿技術與發展前景，共同助力智慧水利高質量發展。
# 精彩回顧 #
FLOW-3D HYDRO
本屆展覽，FLOW-3D 中國重點展出 FLOW-3D HYDRO 在河流與環境、水輸送基礎設施、水處理、魚道領域的CFD整體解決方案。展位現場分享公司簡介、產品亮點、仿真模板和先進的仿真應用案例，直觀展現 FLOW-3D HYDRO 的應用優勢。
編輯
跳轉
FLOW-3D HYDRO 是專為水利與環境工程領域量身打造的全方位 CFD（計算流體動力學）解決方案。其內建的先進求解器專注于自由液面流動模擬，全面集成了水利應用所需的物理模型與用戶界面，為工程師提供精準高效的模擬體驗。
FLOW-3D HYDRO 軟件具有精簡的、以水為核心的用戶界面，為高效的建模工作流程提供了新的仿真模板。軟件含專業的物理模型，如黏性和紊流、摻氣、泥沙沖刷、造波、粒子及化學處理等，可高效準確模擬水工、海工及水環境等應用。
圖片集錦
展開 鱘魚通過魚梯的研究
本文探討FLOW-3D在鱘魚洄游魚梯設計中的應用。AECOM Tecsult公司通過FLOW-3D成功優化了魚梯設計，使鱘魚能夠順利通過，而不需進行模型試驗。目前我們的土木及環境工程客戶已廣泛采用FLOW-3D HYDRO 進行此類模擬與分析。由于場地限制與成本考慮，模型試驗在該項目中被排除在外。因此，FLOW-3D HYDRO數值模擬結果的精確性至關重要。
SEBJ（Hydro-Québec）在2005-2006年期間在加拿大魁北克省詹姆斯灣的Eastmain河上建造了一座魚梯。2006年和2007年進行的后續研究表明，鱘魚無法成功通過該魚梯，而其他魚類則能夠爬上梯子。現有魚道存在兩個主要問題：對魚類的吸引力不足及及水流速度過高。AECOM Tecsult公司的工程師決定采用FLOW-3D HYDRO進行數值模擬研究，以找到這些問題的解決方案。
重新設計魚梯
AECOM Tecsult公司的工程師運行了三個模型，以確定改善魚梯設計的最佳方案。
區域模型：評估河流和魚道之間的流量分配，以最大程度吸引魚群。在產卵季節正常情況下，魚道以22立方米/秒接收45％的流量
局部模型：針對凹槽和導流板進行改良的模擬
魚道模型：平衡整個魚道長度的水位
魚梯規格（翻修前）
長度：150米
級數：17級
落差：3米
峰值流速：2.6米/秒
魚道設計優化前的水流情況
圖1. 魚梯45%水流對鱘魚速度過高，無法通行
圖2. 魚梯10%水流符合鱘魚通行所需的1.8m/s標準
圖3.
展開 
EREDOS項目：涵蓋水道流場數值模擬
在此研究框架內，BRL工程公司采用3D CFD進行模擬分析，以解決涵蓋水流相關問題。CFD模型以 FLOW-3D 軟件建立，并結合RICHER公司提供的涵蓋水流三維精細掃描數據。目前我們的土木和環境工程客戶已將 FLOW-3D HYDRO 應用于此類建模與分析。
隧道3D掃描
Valette溪位于法國阿萊斯北方約20公里處的羅比亞克-羅切薩杜勒鎮。此隧道全長約250m，結構為磚石砌筑。下圖為下游拍攝的3D掃描影像。透過收集高分辨率的幾何數據，我們得以建立精準的3D CAD模型，作為 FLOW-3D HYDRO 的輸入數據。
圖2 隧道內部照片
圖3 隧道360度照片
圖4 3D地形模型詳細信息
水力模型
主要任務為建立包括整個地下溪流的3D CFD模型，并進行參數研究。模型使用 FLOW-3D HYDRO 軟件建立，測試的主要參數包括：
■上游與下游邊界條件
上游：流量或水位施加
下游：自由流出或水位施加
■隧道絕對粗糙度
■網格尺寸
■湍流模型（K-epsilon, K-omega, RNG）
■考慮水流曝氣現象（單一流體[水] + 特定空氣模型或雙流體[水+空氣]模型）
■數值選項（一階、二階等）
■壁面定律
總計，進行了40多次的3D CFD模擬。
圖5.
展開 FLOW-3D舉辦水利應用培訓 & 亮相ICOLD2025大會
2025 FLOW-3D水利應用培訓
2025 FLOW-3D 水利應用培訓于5月20-21日在成都世紀城國際會議中心舉辦。培訓由三維流動貿易（上海）有限公司（FLOW-3D China）主辦。數家企業和科研院校的人員參與此次培訓，進行學習實踐。
培訓內容涵蓋了水利應用介紹、軟件用戶界面操作、模擬分析結果判讀、案例操作與討論等。通過免費深度教學切實提升學員在 FLOW-3D HYDRO 的應用能力，有效掌握實訓技能，解決改善進水口和溢洪道的流動效率和分布、大壩的復雜環境影響評估、魚道的設計和優化、及沖刷沉積模擬等難題。學員完成培訓后，可以單位名義申請1個月的最新版FLOW-3D HYDRO軟件試用權限。
國際大壩委員會第28屆大會暨第93屆年會
國際大壩委員會第28屆大會暨第93屆年會（以下簡稱“大會”）于2025年5月16日至23日在成都世紀城新國際會展中心舉辦。會議由水利部、四川省人民政府和國際大壩委員會主辦，并獲得科技部、國家能源局、中國科學技術協會的支持。
技術展覽于5月19日至23日舉辦，FLOW-3D 中國攜 FLOW-3D HYDRO 流體仿真軟件亮相，分享水利工程案例與軟件技術信息，與眾多同行進行友好交流。
展開 使用FLOW-3D進行迷宮堰的混合2D / 3D建模與方案設計
混合2D / 3D建模
斜交來流的二維淺水模型
堰的三維分辨率
工程師在迷宮堰附近使用三維分辨率，而在水流斜交的上游區域使用二維淺水模型。這在保持預測準確性的同時減少了計算需求。
設計備選方案
三面迷宮堰 / 線性迷宮堰 / 弧形迷宮堰
應用FLOW-3D HYDRO， Freese and Nichols的工程師能夠：
? 制定流量定額曲線
? 確定導流墻高度
? 評估橋墩對堰過流能力的影響
? 確認消力池內水躍的有效控制
? 優化溢洪道陡槽，將其縮短100英尺
“FLOW-3D HYDRO的混合2D/3D建模對于優化溢洪道設計至關重要，既能高效模擬大范圍流動，又能捕捉精細的水力特征。與傳統方法相比，該方法顯著節省了時間和成本，并提供了更高精度的結果。通過用戶友好的界面支持復雜流態建模的能力，使FLOW-3D HYDRO成為本項目不可或缺的工具，并將在未來設計中持續發揮優勢。”
-Rojin Tuladhar, P.E.
Freese and Nichols, Inc
? Flow Science, Inc. All rights reserved. FLOW-3D and TruVOF are registered trademarks of Flow Science, Inc. in the USA and other countries.
展開 沉砂池模擬
供水隧道及配水管線的流速與剪切速度分布
使用FLOW-3D對進入曝氣沉砂池的流動進行了計算流體動力學模擬。我們的土木和環境客戶現在使用FLOW-3D HYDRO進行這些類型的建模和分析。仿真結果顯示，當抽水流量較高（Q≥225mgd）時，配水系統內的流量呈現不對稱現象，南側配水系統的流速相對較低（6號沉砂池所在位置）。
由于進入沉砂池中的水流速度較低會導致較高的砂粒沉積，因此研究結果初步揭示了問題的根源。借助FLOW-3D HYDRO，我們正在研究不同抽水速率下，連續進入沉砂池入口隧道的懸浮泥沙對6號沉砂池的影響。結果顯示，隨著流量增加，轉移到6號沉砂池泥沙的不對稱性更加明顯。
沉砂池中的推移質和懸浮泥沙分布
展開 Boundary水壩總溶解氣體減緩
溢洪道1的粗糙元件3D視圖
由于FLOW-3D能夠模擬自由落體射流，并且其獨特的算法可以模擬自由液面紊流夾帶的空氣，因此選擇FLOW-3D進行分析。我們的土木和環境客戶現在使用FLOW-3D HYDRO進行這些類型的建模和分析。這些功能使該軟件非常適合模擬項目尾水渠中各種復雜的流動條件。為Boundary水壩研究開發的FLOW-3D HYDRO模型主要用于了解在溢流條件下現有項目尾水渠氣體交換的水動力過程。此外，這些模型被用于開發結構TDG緩解方案的設計（包括估算建議附屬設施上的預期水力負荷），并與TDG預測模型結合，預測建議TDG減緩方案的性能。
為此，在模型中的溢洪道上釋放了代表性的氣泡，并跟蹤了它們被帶入跌水池和尾水渠、在跌水池內循環并最終在水面排出的過程。該模型追蹤了與每個代表性氣泡相關的壓力和時間。然后，這些數據被用作TDG預測工具的輸入，以幫助預測尾水渠中的總溶解氣體產量。整體預測性能已成功針對原型TDG數據進行了校準和驗證。采用兩步過程對該項目進行TDG預測：首先應用CFD模型評估跌水池水力和流態，然后將CFD模型的水力輸出并導入使用Excel開發的跌水池氣體輸送（PPGT）模型。
首次運行該模型是為了模擬現有或基礎情況下的流量條件，每個項目溢洪道的流量分別為10000、13000和20000立方英尺/秒。對該試驗的模擬水力條件進行了分析。然后將氣泡顆粒添加到該模型中，重新開始運行，并跟蹤顆粒，直到它們能夠到達水面并排放回大氣。
在基礎情況模擬后，進行了各種CFD模擬，以評估在溢洪道泄槽末端引入粗糙元件（REs）后的水力條件。這些REs的引入有助于更快、更有效地分解泄槽末端的射流，加速邊界層的生長，并導致進入跌水池的水流不是連續的。這種加速的射流破裂將有助于減少沖擊深度和氣體轉移。
展開 精彩回顧 | 2024 FLOW-3D中國用戶大會圓滿收官
John Wendelbo，FLOW-3D中國總經理蘇嘉宏先生，中國鑄造行業協會壓鑄分會專職副秘書長錢明先生，上海交通大學特聘教授、輕合金精密成型國家工程研究中心常務副主任彭立明先生，馬路科技總經理黃煜峰先生等領導， FLOW-3D中國用戶企業/單位代表，以及中鑄科技、《壓鑄周刊》、《特種鑄造及有色合金》雜志等專業媒體記者等出席了本次大會。
11月21日 流體動力、水利環境、航天、焊接、增材制造
FLOW-3D美國總部（Flow Science公司）總裁Mr. John Wendelbo致開幕辭
FLOW-3D美國總部（Flow Science公司）總裁Mr. John Wendelbo在本屆大會分享了FLOW-3D HYDRO的優勢及其在土木基礎設施行業的應用；高性能計算帶來的計算速度提升；FLOW-3D (x)軟件如何提供并行化、自動化、最佳化解決方案；FLOW-3D HYDRO的最新發展和2025R1新功能。
FLOW-3D美國總部（Flow Science公司）總裁Mr.
展開 弧形溢洪道泄槽和消力池水流條件的數值模擬與現場測量的比較 | FLOW-3D HYDRO
Pierre-LouisLigier,Francesca Polato, Sweco
2024
FLOW-3D
全球用戶大會, 德國漢堡, 2024-06-11
?
FLOW-3D 2025R1全新發布！全系列模塊技術升級
閥和排氣模型的改進
在 FLOW-3D CAST 中，閥和排氣模型（Valves & air vent）用于模擬鑄件系統中的排氣結構，對于消除鑄件缺陷至關重要。借助改進后的排氣模型，用戶現在可以通過設定允許從閥和排氣位置排出的金屬體積，更準確地預測缺陷的最終位置，從而提升鑄件質量和可靠性。
新的閥模型允許金屬通過閥排出，從而更準確地再現流動缺陷最終停留的位置（通常在底部）。
本次 FLOW-3D CAST 的版本更新還包含了改進的粒子模型界面以及其他易用性方面的優化。
FLOW-3D HYDRO 2025R1 更新內容
FLOW-3D HYDRO 2025R1 引入了一種新的離散元法（DEM）模型。該模型允許用戶考慮粒子-粒子相互作用，如碰撞和摩擦，提供了超越標準拉格朗日粒子模型的實用性。
在水和環境項目中，涉及巖石或拋石的各種情景包括天然河床或作為渠道和結構保護系統的一部分。DEM模型可以提供在不同水流條件下巖石穩定性的仿真視角，為河岸和其他結構上的獨特保護系統節省成本和降低風險開辟了令人興奮的可能性。
在 FLOW-3D HYDRO 中使用新的DEM模型評估河岸風險
該模型還可以幫助用戶深入了解砂粒分離系統、雨水分離設施和其他小型物體相互作用的場景。
使用新的DEM模型跟蹤雨水分離設施中的顆粒污染物
注意：此模型需要單獨的license token，可以額外付費添加。
展開 2025年FLOW-3D歐洲用戶大會圓滿落幕
2025年5月26日-28日，由 Flow Science 主辦的2025年 FLOW-3D 歐洲用戶大會在葡萄牙里斯本圓滿舉辦。來自歐洲頂尖企業與學術機構的工程師、科研人員齊聚本次 CFD 領域的盛會，共同提升仿真技能、探索新型建模方法并了解最新軟件進展。
本屆會議包含行業專題分會場、免費高階培訓課程、海報展示環節、客戶技術報告，以及 Flow Science 資深技術團隊的產品更新演講等。
會議首日即推出三場精彩培訓課程，聚焦 FLOW-3D AM、CAST、HYDRO 及 WELD 模塊：
Held in Belem I: Unlocking process efficiency through FLOW-3D WELD and FLOW-3D AM
Held in Chiado: Greater efficiency, greater precision with FLOW-3D HYDRO
Held in Belem II: Efficient simulation strategies in FLOW-3D CAST: Best practices
隨后是開幕酒會與海報展示環節，參會者在酒店頂樓露臺的絕佳景致中展開技術交流。
用戶大會于5月27日-28日舉辦客戶技術演講與 FLOW-3D 專項產品講座，會議包括 General Session 與 Manufacturing Track, Water & Environmental Track 行業分會場。
展開 2025 FLOW-3D中國用戶大會圓滿落幕
Jensen
FLOW-3D 中國總經理 蘇嘉宏先生
技術報告
在本屆大會上，多家用戶單位的技術專家圍繞 FLOW-3D HYDRO、WELD 與 AM 等產品，深入分享其在流體動力學、水利環境、航天工程、焊接及增材制造等領域的前沿技術進展與最新應用成果。與此同時，FLOW-3D 中國技術團隊也重磅發布并詳細解讀了 FLOW-3D AM 2025R1 的全新功能與應用案例，為與會者帶來前瞻性的技術洞察與創新實踐。
