內(nèi)流場仿真的案例
工業(yè)攪拌機內(nèi)流場仿真APP
工業(yè)攪拌機內(nèi)流場仿真APP展示的是針對雙級折葉渦輪攪拌器，應(yīng)用多重參考系模型模擬攪拌罐內(nèi)旋轉(zhuǎn)流動的過程及結(jié)果。用戶可根據(jù)輸入?yún)?shù)界面修改槳葉的尺寸、數(shù)量，流體物性以及運行工況等條件，實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)旋轉(zhuǎn)流場的快速仿真。計算完成后可在工業(yè)攪拌機內(nèi)流場仿真APP界面中查看后處理結(jié)果的云圖、流線、矢量圖等并輸出結(jié)果文件，幫助用戶從多個方面掌握工業(yè)攪拌機內(nèi)部流場情況。
工業(yè)用攪拌機在建筑行業(yè)中扮演著重要的角色，它們主要用于攪拌水泥、沙石、各類干粉砂漿等建筑材料。想象一下，如果沒有這些攪拌機，建筑材料的生產(chǎn)將會變得異常困難，建筑工地的施工速度也將大打折扣。
而如今，隨著科技的不斷發(fā)展，工業(yè)攪拌機內(nèi)流場仿真APP的出現(xiàn)，更是為工業(yè)攪拌機的生產(chǎn)和使用帶來了極大的方便。這個APP主要針對雙級折葉渦輪攪拌器，應(yīng)用多重參考系模型模擬攪拌罐內(nèi)旋轉(zhuǎn)流動的過程及結(jié)果。用戶可以根據(jù)輸入?yún)?shù)界面修改槳葉的尺寸、數(shù)量，流體物性以及運行工況等條件，實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)旋轉(zhuǎn)流場的快速仿真。
通過這個APP，用戶可以輕松地了解工業(yè)攪拌機內(nèi)部流場情況。在仿真完成后，用戶可以在工業(yè)攪拌機內(nèi)流場仿真APP界面中查看后處理結(jié)果的云圖、流線、矢量圖等，并輸出結(jié)果文件，從多個方面掌握工業(yè)攪拌機內(nèi)部流場情況。這不僅可以幫助用戶更好地了解攪拌罐內(nèi)部的流動情況，還可以為生產(chǎn)和使用工業(yè)攪拌機提供更為準確的數(shù)據(jù)和信息支持。
總之，隨著科技的不斷進步，工業(yè)攪拌機內(nèi)流場仿真APP的出現(xiàn)為工業(yè)攪拌機的生產(chǎn)和使用帶來了更多的方便和效益。我相信，在不久的將來，科技將會繼續(xù)為我們帶來更多的驚喜和便利。在線計算本APP：工業(yè)攪拌機內(nèi)流場仿真
展開 ANSYS19.0 CFX蝶閥內(nèi)流場分析(pdf文檔教程+源文件) ￥5
ANSYS19.0 CFX蝶閥內(nèi)流場分析，介紹了蝶閥內(nèi)流場仿真步驟，包括材料屬性設(shè)置、邊界條件設(shè)置、計算設(shè)置和后處理的設(shè)置。
航天動力專輯丨針栓式閥門姿控系統(tǒng)內(nèi)流場特性仿真研究
同理，已知推力F表達式如下式所示：
顯然，當L＜Lc時，L越大，α越大，則F越大，圖10（a）所示即為仿真所得的不同α取值條件下的F-L變化曲線圖，與理論預(yù)測結(jié)果保持一致，當L＞Lc時，推力Fmax大小約為433 N保持不變。
依據(jù)式（9）計算不同工況下的比沖可得不同α取值條件下的I-L變化曲線如圖10（b）所示，此時當L＜Lc時，L越大，α越大，則I越小，當L＞Lc時，比沖Imin保持不變。
綜上所述，當L＜Lc 時，在開度值L 大小一定時，針栓頭部截面半角α 越大，對應(yīng)的等效喉部面積A? 越大，質(zhì)量流率m? 越大，推力F 越大，達到最大推力針栓頭部所需運動的位移Lc 越小，意味著對伺服機構(gòu)的控制精度與執(zhí)行力大小提出了更高的要求。同時，由于噴管出口面積恒定，等效喉部面積A? 越大，對應(yīng)的擴張比越小，在欠膨脹狀態(tài)下，擴張比越小比沖越小，與圖10（b）仿真結(jié)果一致；反之，針栓頭部截面半角α 越小，越有利于實現(xiàn)對推力大小調(diào)節(jié)的精確控制，但此時達到最大推力Fmax 所需運動的位移Lc 較大，對針栓式噴管內(nèi)的空間布置及利用更為苛刻。
因此在具體設(shè)計生產(chǎn)過程中，需要綜合考慮上述因素并結(jié)合實際需求開展針栓頭部型面的設(shè)計工作。
2.2 不同出口壓強下的內(nèi)流場分析
將出口壓強設(shè)置為101 325 Pa用于模擬地面環(huán)境，針栓頭部截面半角為30°，研究高空與地面環(huán)境下的內(nèi)流場特性差異。圖11~13依次為在2、4 與6 mm開度下，高空與地面環(huán)境下的馬赫數(shù)分布云圖。
展開 內(nèi)嚙合齒輪泵瞬態(tài)流場仿真
王鑫鑫
安世亞太沈陽分公司
利用ANSYS Fluent軟件能夠方便的計算齒輪泵工作過程中的性能參數(shù)，本文僅以內(nèi)嚙合齒輪為例，介紹了仿真主要方法，對于其他類型如外嚙合齒輪泵可以此為參考，選擇合適的方法。
在對齒輪泵進行流場仿真計算時，通常會遇到三個方面的問題：
1）嚙合間隙如何處理？
2）劃分什么樣的網(wǎng)格？
3）動網(wǎng)格如何設(shè)置？
下面介紹如何使用ANSYS Fluent軟件解決這三方面問題，順利的實現(xiàn)齒輪泵動態(tài)流場的仿真。
本文所選取的實例模型如圖1所示，主要包含內(nèi)齒圈、齒輪軸、月牙隔板、泵殼等部件。
圖 1.內(nèi)嚙合齒輪模型
嚙合間隙的處理方法
如圖2，由于齒輪之間的嚙合間隙極小，會給流體域網(wǎng)格劃分帶來很大的困難，而且一般需要采用動網(wǎng)格技術(shù)模擬齒輪的旋轉(zhuǎn)運動，太小的間隙也會使嚙合區(qū)域網(wǎng)格重構(gòu)時產(chǎn)生嚴重的扭曲，造成計算不收斂，所以通常都會對嚙合位置進行適當?shù)奶幚怼?圖2. 齒輪嚙合間隙示意
目前常用的處理方法主要是分離法，即通過增加兩個齒輪之間的安裝中心距來加大齒輪嚙合區(qū)域的間隙，這種方法保留了輪齒的真實形狀，但是可能會造成齒輪與其他結(jié)構(gòu)干涉等問題。另一種方法是齒面移動法，即將兩側(cè)齒面分別繞著旋轉(zhuǎn)軸向內(nèi)旋轉(zhuǎn)，保證嚙合區(qū)最小間隙在0.05mm左右。
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ANSYS Fluent 內(nèi)嚙合齒輪泵瞬態(tài)流場仿真
王鑫鑫
安世亞太沈陽分公司
利用ANSYS Fluent軟件能夠方便的計算齒輪泵工作過程中的性能參數(shù)，本文僅以內(nèi)嚙合齒輪為例，介紹了仿真主要方法，對于其他類型如外嚙合齒輪泵可以此為參考，選擇合適的方法。
在對齒輪泵進行流場仿真計算時，通常會遇到三個方面的問題：
1）嚙合間隙如何處理？
2）劃分什么樣的網(wǎng)格？
3）動網(wǎng)格如何設(shè)置？
下面介紹如何使用ANSYS Fluent軟件解決這三方面問題，順利的實現(xiàn)齒輪泵動態(tài)流場的仿真。
大咖慧齒輪箱仿真專題
11月16日-18日
11月16-18日，安世亞太大咖慧推出齒輪箱仿真專題培訓，內(nèi)容包含：Recurdyn齒輪嚙合分析、無網(wǎng)格液體流動仿真軟件Particleworks介紹及案例演示、齒輪泵動態(tài)流場仿真分析課程介紹介紹。（報名方式見底部）
本文所
選取的實例模型如圖1所示，主要包含內(nèi)齒圈、齒輪軸、月牙隔板、泵殼等部件。
展開 技術(shù)講解 | 內(nèi)嚙合齒輪泵瞬態(tài)流場仿真
作者：王鑫鑫，安世亞太沈陽分公司
來源：本文為安世亞太原創(chuàng)作品，上海安世亞太授權(quán)轉(zhuǎn)載
前言
利用ANSYS Fluent軟件能夠方便的計算齒輪泵工作過程中的性能參數(shù)，本文僅以內(nèi)嚙合齒輪為例，介紹了仿真主要方法，對于其他類型如外嚙合齒輪泵可以此為參考，選擇合適的方法。
在對齒輪泵進行流場仿真計算時，通常會遇到三個方面的問題：
1）嚙合間隙如何處理？
2）劃分什么樣的網(wǎng)格？
3）動網(wǎng)格如何設(shè)置？下面介紹如何使用ANSYS Fluent軟件解決這三方面問題，順利的實現(xiàn)齒輪泵動態(tài)流場的仿真。
本文所選取的實例模型如圖1所示，主要包含內(nèi)齒圈、齒輪軸、月牙隔板、泵殼等部件。
圖 1.內(nèi)嚙合齒輪模型
01 嚙合間隙的處理方法
如圖2，由于齒輪之間的嚙合間隙極小，會給流體域網(wǎng)格劃分帶來很大的困難，而且一般需要采用動網(wǎng)格技術(shù)模擬齒輪的旋轉(zhuǎn)運動，太小的間隙也會使嚙合區(qū)域網(wǎng)格重構(gòu)時產(chǎn)生嚴重的扭曲，造成計算不收斂，所以通常都會對嚙合位置進行適當?shù)奶幚怼?圖2. 齒輪嚙合間隙示意
目前常用的處理方法主要是分離法，即通過增加兩個齒輪之間的安裝中心距來加大齒輪嚙合區(qū)域的間隙，這種方法保留了輪齒的真實形狀，但是可能會造成齒輪與其他結(jié)構(gòu)干涉等問題。另一種方法是齒面移動法，即將兩側(cè)齒面分別繞著旋轉(zhuǎn)軸向內(nèi)旋轉(zhuǎn)，保證嚙合區(qū)最小間隙在0.05mm左右。
圖3.齒面移動示意圖
圖4.移動后的嚙合狀態(tài)
02 網(wǎng)格劃分方法
網(wǎng)格劃分對流場求解很重要，ANSYS提供了多種網(wǎng)格劃分工具，讓我們能夠根據(jù)模型特點、求解需求選擇最適合的工具和方法。
圖5.
展開 壓力容器內(nèi)的熱-流多物理場耦合數(shù)值仿真 ￥1000
<p>本案例建立了一壓力容器，考慮了兩種計算工況：（1）全開A口，關(guān)閉B口，關(guān)閉C口；（2）全開A口和B口，開放C口，容器內(nèi)的速度場、溫度場和壓力場的動態(tài)變化分布。仿真結(jié)果展示如下所示：</p><p><img src="https://img.jishulink.com/202204/imgs/342d08917781496b810f4fcd22fe8364.png" alt="m1.png"></p><p class="ql-align-center"><strong>幾何模型</strong></p><div contenteditable="false" width="100%">
<img src="https://img.jishulink.com/202204/imgs/4f1eace9fa1d4d2fbe7753f109b4d5a9.gif" title="Untitled1-速度.gif" alt="Untitled1-速度.gif" style="max-width:760px;" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202204/imgs/4f1eace9fa1d4d2fbe7753f109b4d5a9.gif?image_process=/format,webp/quality,q_40/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/202204/imgs/4f1eace9fa1d4d2fbe7753f109b4d5a9.gif?
展開 多軸電化學加工機床內(nèi)流場仿真 ￥500
<p>本案例基于COMSOL軟件建立了一多軸電化學加工機床，通道內(nèi)軸為旋轉(zhuǎn)軸，左側(cè)兩根軸是順時針旋轉(zhuǎn)，右側(cè)兩根軸為逆時針旋轉(zhuǎn)，仿真得到內(nèi)部流場變化分布結(jié)果，如圖所示：</p><p><img src="https://img.jishulink.com/202204/imgs/bbb81d2a446947989aa31384ed58e0be.gif" alt="Untitled1.gif"></p><p>感興趣的朋友，歡迎交流合作</p><p><br></p>
展開 容器內(nèi)進口和出口交替變換下的流場仿真 ￥500
<p>本案例基于COMSOL軟件仿真了一容器內(nèi)進口和出口交替變換下的流場變化動態(tài)分布，如圖所示。</p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202208/bf0e5369acbc46169ba15018fd074cac.gif" alt="Untitled.gif"></p><p>感興趣的朋友，歡迎交流模型</p><p><br></p>
展開 XFlow實現(xiàn)內(nèi)流場流固、固固之間的熱對流熱傳導
內(nèi)流場的流固與固固之間熱傳導熱對流全網(wǎng)沒有相關(guān)案例。本案例首次實現(xiàn)。
自主仿真 | 基于PERA SIM的水泵流場仿真分析
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2.離心泵結(jié)構(gòu)與研究方法
2.1 模型
結(jié)構(gòu)上離心泵由葉輪、泵殼、泵軸、軸承、密封環(huán)、填料函等部件構(gòu)成，在流動分析的時候，并不需要其中固體部分，而需要構(gòu)建泵內(nèi)流場區(qū)域，本案例所提供的模型如圖 1所示，模型中已經(jīng)構(gòu)建了分析所需的流場區(qū)域，并將分析所不需要的固體區(qū)域移除。
圖 1 離心泵模型
2.2 計算工況
本次計算3D離心水泵在不同工況下的流場狀態(tài)，計算域分為兩個區(qū)域：葉輪轉(zhuǎn)子區(qū)域和靜止蝸殼區(qū)域。葉輪總共包含 6 個葉片，繞 z 軸轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速為1450RPM。泵內(nèi)流體介質(zhì)為水，額定工況下進口流量為77.8kg/s，蝸殼出口壓力為一個大氣壓。水泵內(nèi)流體運動為湍流流動。
為測定水泵的流量揚程特性曲線，將水泵在不同進口流量下進行計算，并與某主流流體仿真軟件進行對比。
3.仿真設(shè)置流程
3.1 模型建立及簡化
1) 打開PERA SIM Fluid 2024R1，在工作目錄下新建項目【Pump】，將準備地好的離心水泵幾何文件“Pump.ppcf”導入；
圖 2 幾何導入窗口
圖 3 導入后的離心水泵幾何模型
2) 在視圖區(qū)轉(zhuǎn)動幾何至合適位置，通過ctrl鍵多選，右鍵選擇【隱藏對象】；
圖 4 選中幾何特征后右鍵隱藏
3) 在 Ribbon 菜單上選擇【幾何】 →【面編輯】 →【創(chuàng)建】，激活幾何面創(chuàng)建功能。
展開 
快速提取內(nèi)流場的兩種方法分享
背 景
本案例為發(fā)動機缸頭的內(nèi)流場抽取。使用SpaceClaim可以較快的準備好燃燒分析用的幾何模型并處理好發(fā)電機熱管理分析用的流體域，比使用UG等軟件省時不少。
在SpaceClaim中，可以使用體積提取和分離面的兩種方法來提取CFD分析所需要的流域。
第一種方法：體積工具
具體步驟：
在體積提取工具中，分別選擇邊界面和矢量面后點擊“完成”即可成功得到內(nèi)流域。
第二種方法：分離面+拼接
具體步驟：
1.選中主要邊界面，鼠標右鍵單擊后選擇“分離”選項。實體即被分成多個面體；
2.僅顯示內(nèi)流暢內(nèi)表面；
3.使用“修復(fù)”菜單下的“缺失的面”操作將其自動縫合成實體。
優(yōu)劣比較
第一種體積抽取工具的方法能直接得到封閉好的流域，且能對裝配體進行操作來得到想要的流體域；第二種分離+拼接面的方法需要縫合后才能得到封閉的流域，對裝配體需要先進行布爾運算后再進行操作或者先對每個零件進行分離面操作后使用“拼接”功能將想要的面連接起來，所以第二種方法可能相對比較費時一些。
但第二種方法在某些應(yīng)用場合會更方便，如準備發(fā)動機三維燃燒模擬分析所需要的幾何模型時非常快捷，應(yīng)用分離面的方法可快速的得到進排氣道、燃燒室和進排氣門等流體接觸到的表面。
作者簡介
何炫 熱力學研究工程師
從事發(fā)動機相關(guān)的CAE工作，四沖程發(fā)動機的噴霧燃燒模擬、二沖程發(fā)動機掃氣分析、水泵等旋轉(zhuǎn)機械的仿真與優(yōu)化、缸體缸頭的熱固耦合分析等分析工作。
來源：SpaceClaim
展開 嵌入Workbench系統(tǒng)的Forte內(nèi)燃機流場分析
自從收購了專注于詳細化學反應(yīng)模擬的專業(yè)公司—Reaction Desgin之后，ANSYS將其內(nèi)燃機仿真產(chǎn)品Forte集成到Workbench內(nèi)，使得ANSYS對內(nèi)燃機的缸內(nèi)仿真能力得到進一步的加強，并為發(fā)動機完整仿真流程提供了平臺基礎(chǔ)。本次課程介紹了嵌入Workbench系統(tǒng)的Forte內(nèi)燃機流場分析課程。
空氣炸鍋內(nèi)流場的CFD模擬方法和分析
隨著計算機能力的發(fā)展，計算流體力學（Computational Fluid Dynamics, CFD）被越來越廣泛地應(yīng)用于各個領(lǐng)域，例如翼型模擬、泵內(nèi)流場模擬、空調(diào)設(shè)計等[6-9]。采用CFD對復(fù)雜結(jié)構(gòu)內(nèi)的流動進行分析并指導相關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計已成為新的研究熱點。但目前在小型家電的設(shè)計研發(fā)領(lǐng)域，將CFD應(yīng)用于工程實際的案例較少。
采用CFD軟件對空氣炸鍋內(nèi)部流場進行分析，可以得到實驗研究難以獲取的全面數(shù)據(jù)，對空氣炸鍋的結(jié)構(gòu)設(shè)計提供借鑒和參考。提高炸鍋內(nèi)流場的均勻性，是保證炸鍋內(nèi)均勻溫度分布的重要因素，同時還可以縮短設(shè)計周期，降低研發(fā)成本。本文采用三維滑移網(wǎng)格對某款空氣炸鍋的內(nèi)部流場進行了數(shù)值模擬，對使用CFD進行炸鍋內(nèi)流場分析進行了嘗試，計算了達到穩(wěn)態(tài)時炸鍋內(nèi)部的速度場、渦量場和湍流動能，同時研究了風扇在一個旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)不同截面變量的變化過程。
展開 轉(zhuǎn)載，你知道汽車座艙內(nèi)流場嗎？
而后會進行車內(nèi)流場和溫度性能CAE分析，包括采暖和降溫性能CAE評估，建立自身的評價標準，及時開展性能預(yù)判，風險預(yù)警，性能優(yōu)化等工作。
采暖模式（主要是吹腳模式）
空調(diào)模式下，會分析車內(nèi)流場情況。主要包括氣流從空調(diào)風口流出后在座艙內(nèi)的整體流動情況，也包括在車內(nèi)狹小的環(huán)境內(nèi)，如遇到座椅，乘員時如何流動，在某個切面內(nèi)如何流動，最終目標是考察車內(nèi)流動情況，達到快速采暖/降溫的效果，提升乘員舒適性。當然最終的性能須經(jīng)過試驗驗證，試驗一般在環(huán)境倉中進行。測試各模式下，空調(diào)風量，車室內(nèi)測點溫度等。
經(jīng)過CAE分析和最終的試驗驗證，汽車的采暖/降溫指標都須達到標準（空調(diào)性能是強制標準），當然不同的汽車采暖降溫性能還是會有很大差別，如有些車型會出現(xiàn)如有不同空間位置的乘員冷熱不均，或是降溫/采暖速度不滿足需求，氣流速度或溫度讓你感覺不適等，都是考驗空調(diào)系統(tǒng)開發(fā)能力的重要指標。
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