旋轉流體仿真的案例
利用SOLIDWORKS Flow Simulation來進行旋轉流體仿真
前段時間，一個朋友去到一家做水泵的行業，問我SOLIDWORKS能夠做流體仿真么？我說，能啊。朋友又問，我現在做水泵，里面的葉片旋轉，可以模擬么？我說，當然可以了啊。
那么，我就做了個小例子給他，首先，我先建了個如下圖所示模型，當然真正的泵不是這樣的，我這個，只是玩具，甚至連玩具都稱不上。
看到這個，大家可能就猜到了，是的，我的意圖就是在中間將風扇旋轉，然后，看看氣流流動情況是什么樣的；
首先，使用SOLIDWORKS Flow Simulation非常容易，我們從插件里，勾選，加載出來，此時，我們只需要使用向導來一步步創建就好；
因為SOLIDWORKS Flow Simulation目前為簡體版本，我就不過多的截取圖片，以文字敘述就好了；別的默認設置就不多說了，在分析類型處，選擇外部分析，選擇瞬態分析，時間設置為2s，輸出步長為0.02s，選擇旋轉，類型選擇滑移網格。之后，我們選擇流體為氣體，空氣，之后，所有一切都默認通過；
接下來，我們要做個工作，就是在旋轉區域內，建立一塊獨立出來的實體，做完旋轉控制，大小以正好包住扇頁為準；（其實，這部分可以在建模時就完成的）接下來，我們設置一個計算域，我這里，大致選擇了如下圖大小；
之后，設置旋轉區域為剛剛所繪制的圓柱，如下圖；
接下來，我們其實什么都不需要設置了；再加上一些目標，就可以了；其實，不加也可以運算；我們來看下，通過剛剛的向導，我們簡單設置了幾個參數，然后，我們又設置了旋轉區域和目標，沒錯，使用SOLIDWORKS Flow Simulation就是這么簡單；我們下面開始點擊運算，就可以了；
之后，我們可以插入切面圖，來看到速度情況，如下圖，同時，我們也可以根據這個切面圖來生成動畫。
展開 線下培訓 | Cradle CFD通用流體仿真及旋轉機械案例分析 & 人工智能仿真工具ODYSSEE培訓
培訓日程：
培訓時間：9月18-19日
培訓地點：上海市松江區云振路410號創智中心4號樓3樓8號會議室
面向人群：工程技術、研究機構和高校等初次接觸Cradle CFD軟件且對CFD仿真應用有興趣的人員。
培訓目標：
?了解CFD仿真流程及規范：計算域的建立原則、分析條件設置、網格劃分原則、模型簡化原則等CFD解析中常見的規范性問題；
?能采用SCFLOW完成通用流體CFD分析，如模型建立、前處理、計算過程、后處理，并完成部分旋轉機械典型的實例操作。
培訓費用：培訓免費，上機培訓參加請自帶電腦
培訓咨詢：蔣老師 13279224546
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本次培訓重點介紹ODYSSEE的功能及應用案例，涉及ODYSSEE的實際使用和操作，讓工程師可以針對實際工作中面臨的工程問題，使用ODYSSEE來進行快速預測和設計優化。參加培訓人員可根據具體工程問題和相關數據在培訓現場進行機器學習模型的搭建和訓練。（數據格式要求請提前咨詢培訓講師）
培訓日程：
培訓時間：9月25-26日
培訓地點：北京市朝陽區天澤路16號潤世中心2號樓B座12層
面向人群：各學科仿真應用工程師、設計優化工程師、可靠性分析工程師，以及希望利用機器學習/人工智能提高工作效率的工程師。
培訓費用：培訓免費，上機培訓參加請自帶電腦
培訓咨詢：常博士 13811489340
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展開 流體沖擊作用下葉片的開合并繞軸心旋轉的運動過程 ￥30
計算結果文件是付費的，本案例所有設置都包含在計算文件(case文件)中，適合想要學習滑移網格、重疊網格混合使用的同學下載學習。
多尺度流體表征：旋轉流變儀讀懂物質從“固態”到“液態”的變形語言
旋轉流變儀是研究材料流變行為（如黏度、彈性、屈服應力等）的核心儀器，廣泛應用于高分子、食品、化妝品、醫藥、油墨、涂料等領域。它通過旋轉夾具對樣品施加可控應力或應變，測量材料的力學響應，從而分析其流動和變形特性。
01、流變儀能測什么？
流變儀主要測量材料的以下特性：
黏性（像蜂蜜一樣抵抗流動的能力）
彈性（像橡皮筋一樣恢復形狀的能力）
黏彈性（介于液體和固體之間的行為，比如口香糖）
屈服應力（讓材料開始流動所需的最小力，比如番茄醬）
02、旋轉流變儀基本原理
01
夾具選擇
02
測試模式
01
穩態測試
穩態測試（旋轉模式）：測量黏度隨剪切速率的變化。
旋轉測試使用連續的旋轉運動來使樣品產生持續的同方向層流運動，以得到恒定的剪切速率，在剪切流達到穩定時，測量由于物質內摩擦而產生的阻力。因此，稱為穩態測量。
基本定義：剪切應力、剪切速率、黏度
圖1旋轉測試的平行板模型
旋轉測試有兩種方法，一種是控制剪切速率，即旋轉速度（或剪切速率）為設定參數，扭矩（或剪切應力）為測試參數；另一種方法是控制剪切應力，即扭矩（或剪切應力）為設定參數，旋轉速度（或剪切速率）為測試參數。
圖2 牛頓流體(1)、假塑性流體(2)、脹塑性流體(3)的流動曲線和粘度曲線
02
動態測試
動態測試（振蕩模式）：測量材料的彈性（G'）和黏性（G''），適用于凝膠、高分子材料。用來研究材料在交變外力或應變作用下的流變特性。
展開 
移動和旋轉噴嘴在高速旋轉圓盤上的射流流場仿真
本篇文檔基于COMSOL軟件中的動網格技術模擬了移動和旋轉噴嘴的射流在高速旋轉圓盤上的速度場動態分布過程。效果展示如下：
1、噴嘴來回直線移動
2、噴嘴直線移動到一定位置后，進行旋轉移動
3、噴嘴以螺旋線的方式移動
如想進一步交流，歡迎加我Q：172497934，歡迎交流！
從牛頓流體到彈性固體：旋轉流變儀的高精度流變特性測定與工業應用
旋轉流變儀的主要夾具類型
在一定的時間或溫度程序下，沿一定方向、或按一定振蕩頻率，在可控的剪切速率/應力/應變振幅下，進行旋轉剪切測量，獲取黏度、模量/柔量、損耗角等參數，及其隨剪切速率/剪切應力/頻率/振幅/時間/溫度的變化。
旋轉流變儀的應用范圍
旋轉流變儀是材料領域應用最廣泛的流變測量儀器，可以研究從低黏度流體到高強度固體樣品的流動和變形特性。它采用對樣品施加強制穩態速率載荷、穩態應力載荷、動態正弦周期應變載荷或動態正弦周期應力載荷的方式，觀測樣品對所施加載荷的響應數據；通過測量剪切速率、剪切應力、振蕩頻率、應力應變振幅等流變數據，計算樣品的黏度、儲能模量、損耗模量、tanδ 等流變學參數。
常用于測定聚合物熔體、聚合物溶液、懸浮液、乳液、涂料、油墨和食品等材料的流變性質的儀器有旋轉流變儀、毛細管流變儀、轉矩流變儀和界面流變儀。
01
評價聚合物力學性能
魯汶大學 J.-F. Gohy 通過旋轉剪切流變儀評估了 POEG9MA 均聚物和 PS-b-POEG9MA-嵌段共聚物的機械性能。
純 POEG9MA 的線性黏彈性響應的頻率依賴性表明，該材料表現為自由流動的牛頓流體。摻雜鹽的存在基本上抑制了鏈的運動，從而抑制了材料的最終弛豫。后者仍然表現為未糾纏的流體，由于內部摩擦，通過流體動力學和熵效應具有黏彈性響應。
反過來，PS-b-POEG9MA 系統在高剪切頻率下也呈現出 POEG9MA 鏈的特征性短距離弛豫，表現為熱塑性彈性體，在 Li+ 摻雜時具有相對較低的機械性能變化。
機械性能測試結果。
展開 流體仿真計算、結構強度計算、ANSYS有限元分析，仿真分析培訓，流體、結構類輔材供應
業務方向：流體仿真計算、結構強度計算、ANSYS有限元分析，仿真分析培訓，流體、結構類輔材供應。
聯系電話：王經理 15900979745
泵仿真：隔膜泵的流體仿真方案
隔膜泵的流體仿真方案
1.背景概述
隨著科學技術的飛速發展，對輸送流量大、壓力高、溫度高和高腐蝕介質泵的需求越來越多。隔膜泵是集活塞泵和壓力泵堅固耐用等優點，克服活塞泵密封件易磨損等缺點而發展起來的一種理想的往復式泵,它結構簡單，可以高效、可靠地輸送具有化學和機械侵蝕性、濃度各異的流體介質的長距離高揚程的輸送。
隔膜泵工作時，曲柄連桿機構在電動機的驅動下，帶動柱塞作往復運動，柱塞的運動通過液缸內的工作液/氣體而傳到隔膜，使隔膜來回鼓動。由于隔膜的變形特征，使得在進行隔膜泵的流體仿真時難以對隔膜的容腔變化運動進行定義，一般來說需要考慮流固雙向耦合的方法才可以較好的描述隔膜泵的運動流場。鑒于雙向流固耦合的難度和代價太高，因此基于數值仿真的技術探討較少。
今天小編介紹一種簡化模型的處理方法，既可以獲得較為合理的結果，同時又可以在較短的時間內獲得理想的可靠的計算結果。
2.隔膜泵工作原理
隔膜泵是容積泵中較為特殊的一種形式。它是依靠隔膜片的來回鼓動改變工作室容積從而吸入和排出流體的。當隔膜片向傳動機構一邊運動，泵缸內工作時為負壓而吸入流體，當隔膜片向另一邊運動時，則排出流體。
展開 利用CFD（計算流體動力學/流體仿真技術）判斷液力扭矩系數
本文將探討如何利用CFD（計算流體動力學/流體仿真技術）計算液力扭矩。
液力扭矩（Td）是一種由流體導致的，而且是純粹因流體作用在閥門轉動零件上而產生的扭矩。液力扭矩是和以下各項都相關的函數：閥門設計、閥門開度、壓降和流體方向（對偏心閥而言）。業界通常的做法是利用液力扭矩系數（Cdt）計算相關運行壓力下的液力扭矩。
液力扭矩系數是液力扭矩的無量綱表達式，它是閥體兩端靜壓降和閥門尺寸決定的。液力扭矩系數的計算公式：
按照常規做法，動態扭矩（和流量）系數是通過閥門流量回路試驗來確定的。該試驗通常以水為試驗介質，在均衡的行進流速，且完全湍流（全紊流）、無空化流的條件下，在長而直的管道中進行。
液力扭矩的計算方法是開啟扭矩和關閉扭矩的平均值，因為這兩個扭矩值相加，可以抵消掉摩擦扭矩。壓降的測量規程是上游側距閥門端口兩倍閥門直徑，下游側距離閥門端口六倍閥門直徑，分別在不同流率條件下，針對不同的閥門開度進行測量。
對于大型高壓閥門，由于缺乏專門的試驗設施，其動態扭矩是通過等比例縮小的產品原型估算的。但隨著電腦技術的發展，可以利用計算流體動力仿真軟件判斷各種流體系數。
計算流體動力仿真技術
過去數十年來電腦技術不斷地飛速發展，計算流體動力（CFD）已經成為工程設計的重要工具。CFD利用數字技術解算流體流動方程，不需要閥門的實體模型。流體的流動可以用電腦計算實現模擬。流體動力仿真模擬的步驟通常如下：
預處理
· 通過CAD軟件的幾何參數獲取流體體積信息。
· 將相應體積的虛擬流體分割成有限數量的單元，以便用數字方式解算流體流動方程。
· 設定模型的邊界條件。
解算
· 利用高性能電腦進行迭代計算，解算數字化的流體流動方程。
展開 水泵旋轉仿真案例01
合并流體域
將三個流體域合并為一個流體域。并重新命名為impeller。
設置Cell Zone Condition
將計算域的材料設為water-liquid
激活Frame Motion
保持默認的旋轉軸-Z軸
設置旋轉速度2000rpm
（旋轉方向判斷：如果將右手拇指指向z軸，手指（在此情況下）彎曲與泵葉片旋轉方向相同的方向。因此，旋轉速度被設置為一個正數。）
DEFORM旋轉加工成形仿真技術
旋轉加工是指金屬在成形過程中，工件或模具在做旋轉運動的成形工藝的統稱，例如大家所熟悉的環軋、旋壓、擺碾、輥鍛、旋鍛、型材軋制等等。這類工藝都是使用模具在工件上產生局部成形，通過旋轉運動擴展到整個產品中，能夠小噸位設備生產出大尺寸產品，產品尺寸精度高，工業應用廣泛。
旋轉加工相比鍛造成形，由于生產持續時間長，模具運動路徑復雜，工藝過程難控制，經常采用現場實驗的方法改進工藝。有限元仿真技術是目前廣泛應用的、先進的、成熟的工藝研究手段，雖然目前也能成功的仿真旋轉加工工藝，但存在兩個問題，一是工藝路徑和流程復雜，仿真前處理設置繁瑣；二是有限元計算時步長非常小，而整個工藝又持續時間長，總的計算步經常需要上萬、甚至十幾萬步，計算時間久。這兩個問題導致仿真在實際工藝應用中受限，不利于實際生產快速研發的需求。
多道次旋壓
大咖慧網絡培訓
2023年3月29日-31日，安世亞太推出工藝仿真專題仿真免費線上培訓，專題講座包含：Deform感應淬火、旋轉加工成形仿真和Tribo-x摩擦潤滑仿真，不容錯過。
為了方便工藝研究者快捷使用仿真軟件，DEFORM軟件對于典型工藝，開發了向導模塊，按照界面提示，輸入對應參數即可。在旋轉加工成形方面，包括了環軋、型軋、旋壓、旋鍛等，將復雜工藝流程界面化管理，輸入對應的工藝參數即可快速完成模擬設置。擺碾、輥鍛等其它工藝同樣可向導流程化設置。
展開 
流體（傳熱方向）仿真工程師與高頻電磁仿真工程師招聘
仿真工程師JD流體方向.docx
仿真工程師JD高頻電磁方向.docx
德力西電氣有限公司因業務發展需要，招聘流體（傳熱方向）仿真工程師與高頻仿真工程師（擅長EMI、EMC分析）。公司的業務為低壓電器，具體要求請看附件。有意者請聯系，手機號碼：15869380536，郵件：yifeng.yuan@delixi-electric.com，
旋轉設備CFD仿真培訓課程（Ansys Fluent） ￥18
旋轉設備CFD仿真培訓課程（Ansys Fluent）
發布日期：2025年11月
視頻格式：MP4 | 視頻編碼：H.264, 1920x1080 | 音頻編碼：AAC, 44.1 KHz
課程語言：英語 | 文件大小：2.81 GB | 總時長：3小時12分鐘
課程簡介
本課程專注于使用 ANSYS Fluent 軟件對各類旋轉設備進行實用CFD仿真，內容涵蓋泵、攪拌器、制動器及電子散熱等應用。
你將學到
學習如何使用 ANSYS Fluent 高效地設置并運行旋轉設備的 CFD 仿真。
掌握旋轉流場及多相流仿真的前處理、網格劃分及求解器設置。
獲得流場、傳熱及空化結果的后處理與分析技能。
通過與實驗數據對比來驗證 CFD 結果，并對設備進行優化設計。
課程要求
參加本課程的前提是具備基礎的技術教育背景，并對流體力學或流體動力學概念有基本了解。這一基礎將有助于您理解 CFD 原理并有效使用 ANSYS Fluent。
課程描述
本課程提供了一個全面、綜合的高級 CFD 仿真學習體驗，專注于使用 ANSYS Fluent 軟件對旋轉設備進行仿真分析。在課程中，您將從基礎理論逐步過渡到對各種旋轉系統（包括羅茨泵、隔膜泵、內齒輪泵、擺線泵、攪拌罐、渦輪攪拌的生物反應器、制動盤傳熱、發動機電子冷卻以及鉆井泥漿分離器）的詳細動手建模與分析。每個模塊都結合實際工業場景，介紹特定機器或工藝的工程原理、幾何建模、網格劃分策略、求解器配置及仿真設置。
展開 【仿真平臺性能測試】Fluent旋轉機械穩態分析
前言
CFD是工業仿真領域重要的分支之一，也是高性能計算的主要應用場景之一。本期選取了CFD領域的典型場景，穩態仿真計算案例——基于MRF方法的旋轉機械流場分析，我們選用的軟件是CFD領域最常用的仿真軟件Fluent。我們來看下基于“神工坊”高性能工業仿真平臺”的CFD穩態計算，和其他仿真云平臺效率對比的情況。
模擬與網格
我們采用某品牌空調室外機作為穩態分析的仿真模型，如下圖所示，左側與后側的進口流域，以及前側的出口流域都考慮到計算中，并對空調內部結構簡化后進行網格劃分，最終網格單元數868萬，其中，風扇葉片的旋轉速度是850rpm。
求解設置
根據該款旋轉機械的相關參數，經過理論計算得到該旋轉機械的最大速度為25.6m/s，折合馬赫數為0.075，為不可壓縮流動，故選擇壓力基求解器，湍流模型選用了適用于旋轉機械的k-ε Realizable模型。對于動區域計算模型，本次穩態計算選擇了網格靜止不動的MRF旋轉坐標系法，計算迭代步數400步，相關設置如下。
仿真結果
迭代完成之后仿真云圖如下所示：
仿真平臺對比
我們進行Fluent旋轉機械穩態分析時,“神工坊”高性能工業仿真平臺與其他兩家仿真云平臺的硬件參數如下表所示：
計算過程中三個平臺的一些輸出日志如下圖所示：
本次仿真并行規模分別選取了16核、32核、64核、128核（受限于另外兩個平臺無法進行跨節點并行，并行規模無法進一步擴大），我們在“神工坊”平臺進行了256核等更大規模的并行計算，結果顯示計算用時會進一步縮短。
“神工坊”高性能工業仿真平臺與其他幾家仿真云平臺的計算時間如下圖所示，其中，由于仿真云平臺2最高只能64核并行使用，故圖表中無仿真云平臺2并行規模為128核的結果。
展開 【仿真平臺性能測試】Fluent旋轉機械瞬態分析
CFD是工業仿真領域重要分支之一，也是高性能計算的主要應用場景之一。本期選取了CFD領域典型的場景，基于滑移網格方法的旋轉機械流場分析，滑移網格方式進行旋轉機械計算可以獲得定轉子之間的時間精確解，精度相比穩態計算更高，計算要求也更苛刻，軟件也是采用CFD領域最常用的仿真軟件Fluent。我們來看下基于“神工坊”高性能工業仿真平臺的CFD瞬態計算，和其他仿真云平臺進行效率對比如何。
一、模型與網格
采用某品牌空調室外機作為瞬態分析的仿真模型，左側與后側的進口流域，以及前側的出口流域都考慮到計算中，并對空調內部結構簡化后進行網格劃分，最終網格單元數868萬，如下圖所示。其中，風扇葉片的旋轉速度是850rpm。
二、求解設置
根據該款旋轉機械的相關參數，經過理論計算得到該旋轉機械的最大速度為25.6m/s，折合馬赫數為0.075，為不可壓縮流動，故選擇壓力基求解器，湍流模型選用了適用于旋轉機械的k-ε Realizable模型。對于動區域計算模型，本次瞬態計算選擇了網格區域移動的滑移網格法，仿真的模擬時間為10s，相關設置如下。
三、仿真結果
迭代完成之后仿真云圖如下所示。
四、仿真平臺對比
進行Fluent旋轉機械瞬態分析時，所使用的“神工坊”高性能工業仿真平臺與其他兩家仿真云平臺的硬件參數如下表所示。
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