氣體擴(kuò)散分析
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2026-01-04
氣體擴(kuò)散分析的視頻教程
基于CFX的氣泡在矩形柱中的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)仿真分析計(jì)算
基于CFX的氣泡在矩形柱中的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)仿真分析計(jì)算
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可壓縮氣體管道系統(tǒng)水力-熱力分析與模擬
FT Arrow 擁有高效而直觀的界面和功能強(qiáng)大的可壓縮流體分析解算器，可以為系統(tǒng)工程師提供模擬真實(shí)氣體在傳輸過程的各種分析，并提供豐富的結(jié)果輸出報(bào)告。 AFT Arrow 可以模擬真實(shí)的可壓縮流體系統(tǒng)，包括：蒸汽，壓縮空氣，化學(xué)和石化過程中的工藝氣體，天然氣等。 計(jì)算大壓降，高流速，或達(dá)音速氣體流動(dòng)壓降，溫降，保溫，管徑設(shè)計(jì)。目的解決系統(tǒng)流量配平，輸配能力，管徑和保溫選型。
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氣體擴(kuò)散分析的實(shí)例教程
仿真用于分析和優(yōu)化各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)的流動(dòng)，包括燃燒、渦輪機(jī)械和氣體擴(kuò)散分析。OPRA 一直在探索使用開源軟件包 OpenFOAM 來補(bǔ)充商業(yè) CFD 軟件包。良好的網(wǎng)格對(duì)于執(zhí)行 CFD 分析至關(guān)重要，而 OpenFOAM 受益于六邊形網(wǎng)格。OpenFOAM 有多種開源網(wǎng)格劃分工具，通常適用于簡(jiǎn)單的幾何體。然而，由于有限的幾何導(dǎo)入、非直觀操作和有限的文檔，這些網(wǎng)格劃分工具很難用于真實(shí)（工業(yè)）幾何。
圖1：OPRA的OP16燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組
“ Fidelity Automesh 網(wǎng)格劃分工具 是 OPRA 的首選解決方案，因?yàn)樗哂腥呛土腔旌暇W(wǎng)格、自動(dòng)網(wǎng)格劃分和直接導(dǎo)出到 OpenFOAM。”
Cadence 的網(wǎng)格劃分套件已在 OPRA 的設(shè)計(jì)和 CFD 方法中實(shí)施，如圖 2 所示。這些網(wǎng)格劃分工具是 OPRA 的首選解決方案，因?yàn)樗鼈兙哂腥呅魏土呅位旌暇W(wǎng)格、自動(dòng)網(wǎng)格劃分和直接導(dǎo)出到 OpenFOAM。Fidelity Hexpress 用于燃燒和氣體擴(kuò)散分析，F(xiàn)idelity Autogrid 用于渦輪機(jī)械。
圖 2：OPRA 的 CFD 模擬流程
以下案例研究展示了使用Fidelity Automesh進(jìn)行 CFD 仿真。
項(xiàng)目介紹：
OPRA 已經(jīng)為船上開發(fā)了 OP16 發(fā)電機(jī)組的船用版本。作為該項(xiàng)目的一部分，對(duì) OP16 船用組件進(jìn)行了氣體擴(kuò)散分析。OP16 船用發(fā)電機(jī)組將使用一系列具有顯著不同氣體成分和能量密度的燃料。外殼（包括氣體系統(tǒng)）應(yīng)確保防爆，以防氣體泄漏，因?yàn)橥鈿ねL(fēng)空氣和氣體混合物可能形成 LEL（低爆炸極限）體積云，在存在點(diǎn)火源時(shí)可能會(huì)點(diǎn)燃。為確保外殼內(nèi)的環(huán)境無危險(xiǎn)，必須將氣體檢測(cè)器放置在正確的位置以識(shí)別最終的泄漏。
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本教程演示了管道內(nèi)釋放某氣體后擴(kuò)散的模擬過程。
啟動(dòng)FLUENT并導(dǎo)入網(wǎng)格
（1）在Windows系統(tǒng)下執(zhí)行“開始”→“所有程序”→ANSYS 2021→Fluid Dynamics→Fluent 2021命令，啟動(dòng)Fluent 2021。
（2）單擊主菜單中File→Read→Mesh命令，導(dǎo)入.msh網(wǎng)格文件。
定義模型
（1）單擊命令結(jié)構(gòu)樹中General按鈕，彈出General（總體模型設(shè)定）面板，在Solver中Time選擇Transient，進(jìn)行瞬態(tài)計(jì)算。
設(shè)置湍流模型
（1）在模型設(shè)定面板Models中雙擊Viscous按鈕，彈出Viscous Models對(duì)話框，在Model中選擇Realizable k-epsilon，單擊OK按鈕確認(rèn)。
設(shè)置多組分模型
（1）在模型設(shè)定面板Models中雙擊Species按鈕，彈出Species Model對(duì)話框，選擇Species Transpor，Miture Material選擇propane-air。
展開 對(duì)可燃氣體在室內(nèi)泄漏擴(kuò)散的模式進(jìn)行了分析,對(duì)泄漏擴(kuò)散的影響因素進(jìn)行了系統(tǒng)闡述,建立了連續(xù)泄放源氣體泄漏擴(kuò)散的數(shù)學(xué)計(jì)算模型,并分別對(duì)室內(nèi)有風(fēng)和無風(fēng)干擾的情況下的模型進(jìn)行了簡(jiǎn)化。通過建立數(shù)值計(jì)算模型,采用通用的CFD軟件PHOENICS對(duì)泄漏氣體射流擴(kuò)散后形成的速度場(chǎng)與濃度場(chǎng)進(jìn)行了模擬計(jì)算,得出了泄漏氣體在室內(nèi)擴(kuò)散分布的一般特征。結(jié)果表明,在分析可燃氣體泄漏的危險(xiǎn)性時(shí),不僅應(yīng)分析環(huán)境空間可燃氣體的爆炸濃度范圍,而且也要注意存在局部著火的可能性
可燃氣體室內(nèi)泄漏擴(kuò)散的研究--PHOENICS.pdf
展開 SKETCH
首先設(shè)置氣體定義組件：
然后對(duì)問題進(jìn)行建模，假設(shè)有一個(gè)3*3=9平的房間開了窗直通外部大氣：
SUBMODEL
這里我們用最簡(jiǎn)單的擴(kuò)散模型來仿真這個(gè)問題
PARAMETER
設(shè)置好每個(gè)氣體定義，注意混合氣體需要設(shè)置成三種氣體的混合：
房間假設(shè)是一個(gè)3*3*5=45m3的空間，初始氣體充滿了氮?dú)猓?），房間內(nèi)的壓力為一個(gè)大氣壓：
假設(shè)有個(gè)面積約為0.6*1=0.6平的窗子，窗子很薄10mm，借鑒一下氧氣對(duì)空氣的擴(kuò)散系數(shù)，設(shè)置菲克擴(kuò)散系數(shù)是：
外界是一個(gè)大氣壓的大氣，忽略除氮?dú)馀c氧氣外的其他氣體：
SIMULATION
讓我們來看看10min（600s）能不能達(dá)到安全濃度：
結(jié)果好像如果沒有壓力差、沒有溫度差對(duì)流啥的，擴(kuò)散真的很慢：
模型簡(jiǎn)單修正
還是應(yīng)該加入通風(fēng)的考慮吧，假設(shè)使用了一個(gè)空調(diào)進(jìn)行換氣，那么這個(gè)3*3=9平房間，按住宅換算，換氣量應(yīng)該為8m3/h*m2即72m3/h，空氣的密度是1.29kg/m3，因此我們這里設(shè)置會(huì)有個(gè)72*1.29=92.88kg/m3的進(jìn)氣源會(huì)送氣穿過房間：
再來仿真看看：
可以看到濃度下降的速度快多了，但是10分鐘看來是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠啊。我們?cè)囋囎尫块g通風(fēng)2h（7200s）：
嗯。。。還差很遠(yuǎn)，還沒到安全濃度0.1%即0.001以下，讓我們多通風(fēng)會(huì)，通風(fēng)12小時(shí)：
可以看到，還是不夠。。。
通風(fēng)24小時(shí)！
還是差點(diǎn)。。。再來，48小時(shí)！
終于在約164700s即45.75小時(shí)候達(dá)到了我們?cè)O(shè)定的安全濃度。。
展開 多孔材料在氣體存儲(chǔ)和分離方面已經(jīng)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，然而如何控制氣體在多孔材料中的擴(kuò)散一直是難以解決的問題。1月25日，一項(xiàng)發(fā)表于《科學(xué)》雜志的研究利用金屬—有機(jī)框架（MOF）材料這一設(shè)計(jì)性極高的結(jié)構(gòu)平臺(tái)，在剛性骨架的MOF的籠狀孔壁上編入溫度響應(yīng)的動(dòng)態(tài)“開關(guān)”，通過控制孔壁微擾來控制氣體分子在多孔材料中的擴(kuò)散。
論文第一作者、華南理工大學(xué)發(fā)光材料與器件國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員顧成告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者：“新材料具有溫度控制的吸附特性，這種獨(dú)特的吸附性質(zhì)不僅能讓材料在較高溫度下進(jìn)行相似氣體的動(dòng)態(tài)篩分，也可以實(shí)現(xiàn)常溫常壓下氣體的物理存儲(chǔ)。”
圖片說明：(A)通過動(dòng)態(tài)孔道控制氣體擴(kuò)散的原理示意圖。(B) 1a的晶體結(jié)構(gòu)。 (C) 1a的孔道結(jié)構(gòu)。(D) 溫度響應(yīng)的層內(nèi)擴(kuò)散控制示意圖；低溫下OPTz單元形成的“門”關(guān)閉，氣體分子無法擴(kuò)散，高溫下通過熱振動(dòng)打開“門”，氣體分子進(jìn)行層內(nèi)擴(kuò)散。
根據(jù)熱力學(xué)定律，隨著溫度升高，多孔材料對(duì)氣體的吸附量會(huì)降低。但是MOF材料表觀上違反熱力學(xué)吸附法則，它在各種氣體的沸點(diǎn)溫度附近幾乎沒有任何吸附，但隨著溫度升高氣體吸附量逐漸升高并達(dá)到最大值，之后隨溫度升高氣體吸附量又逐漸降低。研究人員發(fā)現(xiàn)，這是熱力學(xué)控制的骨架—氣體相互作用力和動(dòng)力學(xué)控制的擴(kuò)散限制相互作用的結(jié)果。
為何MOF材料會(huì)出現(xiàn)這樣的結(jié)果？顧成表示，研究人員設(shè)計(jì)了一種蝴蝶型的配體，在間苯二甲酸的5-位上引入氧化吩噻嗪，這是一種可以有效發(fā)生熱振動(dòng)的單元。“這像蝴蝶扇動(dòng)翅膀一樣，溫度越高，振動(dòng)幅度越強(qiáng)。”顧成說。
氧化吩噻嗪的熱振動(dòng)引起了微擾，而這一微擾已足夠?yàn)?em>氣體分子擴(kuò)散打開“大門”。由于MOF材料引入了動(dòng)力學(xué)控制，在不同的溫度下，“大門”打開的幅度也不相同。
該材料特殊的吸附特性使之有可能在較高溫度下進(jìn)行相似氣體的高效篩分。
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氣體擴(kuò)散分析的最新內(nèi)容
衍射擴(kuò)散器可以被設(shè)計(jì)來創(chuàng)建任何圖案。在這里，我們展示了 VirtualLab Fusion的一些可能性，以設(shè)計(jì)、優(yōu)化、建模和仿真這種衍射光學(xué)元件（DOE）并把公司的標(biāo)志投射到一幢大樓上。有不同的方法來生成光的圖案。利用相干激光和衍射擴(kuò)散器元件，可以實(shí)現(xiàn)良好的效率和有趣的光紋理，這將在下面進(jìn)行演示。
摘要
衍射擴(kuò)散器可以被設(shè)計(jì)來創(chuàng)建任何圖案。在這里，我們展示了 VirtualLab Fusion的一些可能性，以設(shè)計(jì)、優(yōu)化、建模和仿真這種衍射光學(xué)元件（DOE）并把公司的標(biāo)志投射到一幢大樓上。有不同的方法來生成光的圖案。利用相干激光和衍射擴(kuò)散器元件，可以實(shí)現(xiàn)良好的效率和有趣的光紋理，這將在下面進(jìn)行演示。
<p><strong>伽安科技——?jiǎng)⒐ぁ?8922850862</strong></p><p><strong>一、手提泵吸式多合一氣體分析儀產(chǎn)品簡(jiǎn)介</strong></p><p>GMJA1000-V系列手提泵吸式多合一檢測(cè)儀是伽安科技多年氣體檢測(cè)儀生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，自主研發(fā)生產(chǎn)的一款多合一的氣體檢測(cè)儀表。產(chǎn)品可根據(jù)客戶需要，任意組合1-18種氣體，并可增配PM2.5、PM10、溫度、濕度等多項(xiàng)監(jiān)測(cè)指標(biāo)；
最后，使用SCDM和Fluent構(gòu)建CTP電池系統(tǒng)熱失控多物理場(chǎng)仿真模型，探究了電池?zé)崾Э責(zé)崃康膫鞑ズ突旌?em>氣體的擴(kuò)散過程，分析了不同泄壓閥設(shè)計(jì)方案疏導(dǎo)高溫氣體和降低系統(tǒng)爆炸極限的作用，發(fā)現(xiàn)Pack尾部布置三個(gè)直徑為50mm的泄壓閥，僅需要17.3s就能夠?qū)⒖扇細(xì)怏w濃度降低至LEL之下，有效降低了系統(tǒng)的爆炸風(fēng)險(xiǎn)。
Moldex3D模流分析之氣體／水輔助射出成型模塊功能導(dǎo)覽10個(gè)月前
氣體輔助射出成型與水輔助射出成型模塊 (GAIM and WAIM)
氣體／水輔助射出成型簡(jiǎn)介
氣體輔助射出成型（GAIM）與水輔助射出成型（WAIM）發(fā)展于1970年代以改善產(chǎn)品的表面質(zhì)量，減少翹曲、成型周期、鎖模力、材料／成本，以及減輕產(chǎn)品重量。其成形過程先將熔膠射入模穴中，待其部分充滿模穴后，再將壓縮的氣體／水通過熱噴嘴射入模穴中(氮?dú)馐浅Ｓ玫臍怏w)。在氣體/水射出階段時(shí)，氣體傾向流入肉厚較厚之區(qū)域
摘要：
RPC Photonics公司有高品質(zhì)的的工程漫射體BSDF測(cè)試數(shù)據(jù)，但它對(duì)于FRED幫助甚少，下面這個(gè)步驟描述了如何利用FRED腳本轉(zhuǎn)換RPC Photonics提供的TXT文件，并將數(shù)據(jù)直接應(yīng)用到FRED的Tabulated scatter 散射模型。
背景：
Thorlabs和RPC Photonics聯(lián)手共同推出的新型漫射體及光束整形技術(shù)，可以解決其他技術(shù)的不足
摘要
衍射擴(kuò)散器可以被設(shè)計(jì)來創(chuàng)建任何圖案。在這里，我們展示了 VirtualLab Fusion的一些可能性，以設(shè)計(jì)、優(yōu)化、建模和仿真這種衍射光學(xué)元件（DOE）并把公司的標(biāo)志投射到一幢大樓上。有不同的方法來生成光的圖案。利用相干激光和衍射擴(kuò)散器元件，可以實(shí)現(xiàn)良好的效率和有趣的光紋理，這將在下面進(jìn)行演示。
避免0級(jí)衍射產(chǎn)生的影響
為了阻擋0級(jí)衍射，衍射擴(kuò)散器將被設(shè)計(jì)成產(chǎn)生一個(gè)離軸
教程565（1.0）
1.模擬任務(wù)
?本教程將介紹設(shè)計(jì)和分析生成Top Hat圖案的折射率調(diào)制擴(kuò)散器圖層。
?設(shè)計(jì)包括兩個(gè)步驟：
-設(shè)計(jì)相位函數(shù)來生成一個(gè)角譜Top Hat分布。
-基于相位調(diào)制來計(jì)算對(duì)應(yīng)的折射率調(diào)制。
?設(shè)計(jì)相位函數(shù)是基于案例DO.002。在開始設(shè)計(jì)一個(gè)梯度折射率擴(kuò)散器之前，我們迫切地推薦您先閱讀這個(gè)案例。
照明光束參數(shù)
在環(huán)境領(lǐng)域，需要了解環(huán)境中有害化學(xué)元素的性質(zhì)和含量或是飲用水源、地表水體和捕漁區(qū)的管理者需了解水質(zhì)，以確定其是否含有過量的不良物質(zhì)，為使空氣質(zhì)量良好，懸浮在空氣中的固體顆粒物中的微量元素含量不得過高。識(shí)別和量化存在的元素也是有幫助的了解哪些化學(xué)元素存在及含量是有用的，ICP-AES是用于分析測(cè)量固體、液體和氣體中元素的性質(zhì)和濃度的好方法。 由于其精度高達(dá)ppb范圍，ICP-AES適合分析微量元素，
氣體／水輔助射出成型簡(jiǎn)介
氣體輔助射出成型（GAIM）與水輔助射出成型（WAIM）發(fā)展于1970年代以改善產(chǎn)品的表面質(zhì)量，減少翹曲、成型周期、鎖模力、材料／成本，以及減輕產(chǎn)品重量。其成形過程先將熔膠射入模穴中，待其部分充滿模穴后，再將壓縮的氣體／水通過熱噴嘴射入模穴中(氮?dú)馐浅Ｓ玫臍怏w)。在氣體/水射出階段時(shí)，氣體傾向流入肉厚較厚之區(qū)域(阻力較小)使產(chǎn)品中心形成中空。當(dāng)成型制程完成之后，就會(huì)產(chǎn)生重量輕的中空產(chǎn)品
