氣熱耦合仿真
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2026-01-04
氣熱耦合仿真的視頻教程
熱流固THM耦合下注氣驅(qū)替甲烷案例分析
本案列為復(fù)現(xiàn)一區(qū)SCI論文，涉及到二氧化碳與煤層之間的競(jìng)爭(zhēng)吸附關(guān)系，以及涉及到三場(chǎng)耦合，即煤層變形控制方程、溫度控制方程、滲流擴(kuò)散方程。通過(guò)本案例的學(xué)習(xí)，可對(duì)煤層中的多場(chǎng)耦合有清晰的認(rèn)識(shí)，可將本案列拓展到相近的研究方向中，如煤層注水、注熱以及其他流固耦合、熱流固耦合中，該視頻配套源文件，所以價(jià)格上稍微貴一些，請(qǐng)大家理解，源文件獲取請(qǐng)聯(lián)系qq1045343728。
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Altair電池包解決方案系列研討會(huì)之電池熱-電耦合和熱失控仿真
Altair電池包解決方案系列研討會(huì)之電池熱-電耦合和熱失控仿真 1.SimLab Battery Solution 介紹； 2.電池包熱模型建模； 3.電池包熱管理和熱失控仿真。
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388-熱流耦合換熱流場(chǎng)仿真有聲視頻FLUENT2020R1-ICEM202R1
如圖所示的管道中通過(guò)高溫流體，計(jì)算換熱情況。
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氣熱耦合仿真的實(shí)例教程
隨著計(jì)算流體力學(xué)的發(fā)展以及計(jì)算性能的提升，對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)仿真成為了可能，本教程對(duì)KJ66航空發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行整機(jī)仿真，整機(jī)仿真結(jié)合氣動(dòng)、傳熱、燃燒、多相流、固體應(yīng)力，將航空發(fā)動(dòng)機(jī)從冷態(tài)計(jì)算至熱態(tài)，即仿真始于冷態(tài)，終于熱態(tài)。
KJ66航空發(fā)動(dòng)機(jī)幾何模型如圖，對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)氣熱彈耦合仿真，計(jì)算采用穩(wěn)態(tài)，氣動(dòng)的計(jì)算采用求解粘性N-S方程的方法，燃油的噴射計(jì)算采用拉格朗日多相流，燃燒的計(jì)算采用有限速率的渦耗散模型，流體與結(jié)構(gòu)的相互作用(FSI)采用雙向耦合的方式。
流體結(jié)構(gòu)相互作用 (FSI)是指一種耦合的表面問(wèn)題，其中流體模型的狀態(tài)取決于結(jié)構(gòu)模型的狀態(tài)，反之亦然。這種相互關(guān)系可以是對(duì)稱或非對(duì)稱的。非對(duì)稱問(wèn)題通常指單向耦合問(wèn)題，表示其中一個(gè)模型是獨(dú)立的，另一個(gè)模型則具有關(guān)聯(lián)性。
流體結(jié)構(gòu)相互作用(FSI)耦合交界面處的對(duì)應(yīng)流體和固體移動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)學(xué)特性（位置、速度和加速度）相同，受到的力也相同。
從流體傳遞到固體的信息是流體拉力，它由流體壓力和壁面剪切應(yīng)力組成的。此傳遞發(fā)生在耦合壁面邊界流體-結(jié)構(gòu)交界面）上。
從固體傳遞到流體的信息是固體的變形，尤其是流體-結(jié)構(gòu)交界面的變形。
一般情況下，F(xiàn)SI模擬在運(yùn)動(dòng)學(xué)和力方面保持一致，稱為雙向耦合，在STAR-CCM+中，雙向耦合FSI問(wèn)題是指從流體到固體和從固體到流體的交換的綜合采用并行求解方法。
進(jìn)行航空發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)氣熱彈耦合仿真的STAR-CCM+版本為STAR-CCM+ 2206.
將航空發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)從冷態(tài)模型計(jì)算至熱態(tài)模型后發(fā)動(dòng)機(jī)伸長(zhǎng)約1mm。
詳細(xì)計(jì)算結(jié)果如下：
速度
溫度
溫度
位移
固體應(yīng)力
文章來(lái)源：STAR CCM仿真學(xué)堂
展開(kāi) 同時(shí)，針對(duì)熱管內(nèi)部的微小通道結(jié)構(gòu)，試驗(yàn)測(cè)量難度大、測(cè)試設(shè)備成本高等問(wèn)題，通過(guò)相變的仿真計(jì)算，可以高精度模擬毛細(xì)力現(xiàn)象、蒸發(fā)器的液體沸騰換熱現(xiàn)象以及冷凝器的高溫蒸汽冷凝現(xiàn)象，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)氣液兩相的體積分?jǐn)?shù)、介質(zhì)以及壁面的溫度。
此外，通過(guò)仿真手段，有效的減少熱管設(shè)計(jì)前期的部件和整體試驗(yàn)次數(shù)，研發(fā)周期縮短2/3，整體的人力成本和試驗(yàn)設(shè)備成本減少一半以上。
通過(guò)一段時(shí)間的使用，客戶給予了積極的反饋：“軟件可自動(dòng)生成笛卡爾網(wǎng)格，比Fluent等軟件節(jié)約一半以上的時(shí)間；同時(shí)，具備多種蒸發(fā)和冷凝等相變算法，能夠運(yùn)用在不同的場(chǎng)景；軟件還可以針對(duì)不同的材料，進(jìn)行多孔介質(zhì)和毛細(xì)力計(jì)算，這點(diǎn)優(yōu)于同類軟件；軟件能夠較為逼真的復(fù)現(xiàn)熱管相變冷卻的整個(gè)流程和現(xiàn)象，達(dá)到國(guó)際主流cfd軟件的計(jì)算精度。”
方案總結(jié)
本軟件可以對(duì)流體回路的部件及換熱器等進(jìn)行微觀的氣液兩相、單相、流固耦合等模擬仿真計(jì)算，提取所仿真的物理現(xiàn)象及趨勢(shì)，并與理論計(jì)算比較驗(yàn)證。以用戶提供的某型熱管物理參數(shù)為輸入，可以仿真計(jì)算該型熱管隨著功率變化的瞬態(tài)溫度變化趨勢(shì)，仿真獲得的結(jié)果與用戶提供的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相比較，趨勢(shì)一致。
相變和瞬態(tài)計(jì)算的精度和收斂性，一直以來(lái)都是流體仿真的難點(diǎn)。本軟件通過(guò)算法和工程實(shí)踐相結(jié)合，可以高精度的模擬環(huán)路熱管中吸液芯的毛細(xì)現(xiàn)象、蒸發(fā)冷凝等相變過(guò)程，填補(bǔ)國(guó)產(chǎn)軟件在這個(gè)領(lǐng)域的空白，同時(shí)計(jì)算精度和效率比肩國(guó)外主流軟件。
基于軟件在沸騰換熱、冷凝換熱和毛細(xì)力現(xiàn)象等方面有高精度的預(yù)測(cè)能力，所以可以在化工、核電、汽車、電子電器、生物等相變換熱場(chǎng)景較多的行業(yè)進(jìn)行推廣應(yīng)用。
展開(kāi) 電磁注熱增產(chǎn)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于石油領(lǐng)域，其原理是利用天線將電磁能導(dǎo)入儲(chǔ)層，溫度的提高降低了原油粘度并提高了其流動(dòng)性，從而提高了石油產(chǎn)量。微波能量可以通過(guò)波導(dǎo)和天線導(dǎo)入煤層，首先，由底板巷向煤層施工瓦斯抽采鉆孔；然后，將波導(dǎo)與天線連接并和抽采管一起放入鉆孔內(nèi)；天線與鉆孔壁之間安裝特氟龍護(hù)管；最后密封鉆孔，打開(kāi)微波發(fā)生器后實(shí)施瓦斯抽采。微波發(fā)生器產(chǎn)生的微波通過(guò)矩形波導(dǎo)、波導(dǎo)轉(zhuǎn)換器及同軸波導(dǎo)傳遞到鉆孔內(nèi)的天線處，并由天線向煤層輻射注熱，一方面，微波輻射熱效應(yīng)提高了煤體溫度，瓦斯氣體大量解吸；另一方面，微波輻射改變了煤體物性結(jié)構(gòu)，煤層含水飽和度大大降低，煤體孔隙率、滲透率迅速提高，從而極大地促進(jìn)了瓦斯抽采。由于煤基質(zhì)是微波透明體，而煤中水分是微波吸收體，利用微波的穿透性對(duì)水進(jìn)行選擇性加熱決定了其比注熱水或熱蒸汽更加節(jié)能，更加經(jīng)濟(jì)。
煤儲(chǔ)層的微波注熱增產(chǎn)示意圖
煤層內(nèi)的瓦斯運(yùn)移涉及煤體變形、氣體滑移、吸附導(dǎo)致的基質(zhì)收縮/膨脹、及熱傳遞，研究瓦斯運(yùn)移必須兼顧各物理場(chǎng)的交互耦合。溫度是影響煤體變形及瓦斯運(yùn)移的關(guān)鍵。瓦斯賦存具有極強(qiáng)的溫度敏感性；煤的異質(zhì)性可能會(huì)引發(fā)不均勻受熱從而產(chǎn)生熱應(yīng)力，這些熱應(yīng)力會(huì)引起煤體形變并改造滲透率；煤體升溫會(huì)驅(qū)使氣體從煤基質(zhì)中解吸出來(lái)并處于一種自由、活躍狀態(tài)。溫度的升高會(huì)促使瓦斯由吸附態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橛坞x態(tài)，微波熱改造會(huì)導(dǎo)致煤層溫度及含水率的改變，從而觸發(fā)復(fù)雜的氣-固耦合作用。近年來(lái)，眾多學(xué)者為定量表征煤層氣開(kāi)采中復(fù)雜的氣-固耦合過(guò)程已建立了一系列數(shù)值模型，然而涉及微波電磁-熱耦合效應(yīng)的煤儲(chǔ)層滲透率模型罕有報(bào)道。
展開(kāi) 基于朱萬(wàn)成老師于2011年發(fā)表的文章《A model of coal–gas interaction under variable temperatures》，建模。控制方程如下所示：
得到的部分結(jié)果如下：
瓦斯壓力云圖
溫度云圖
可以通過(guò)請(qǐng)私信聯(lián)系我。帖子有限，僅作部分展示。
本文將演示利用中文版STAR CCM+軟件進(jìn)行渦輪冷卻葉片氣熱耦合計(jì)算的工作過(guò)程，計(jì)算模型源自STAR CCM Online公眾號(hào)的文章：渦輪葉片冷卻。葉片為靜止導(dǎo)葉，內(nèi)部帶有兩彎三通道的冷卻冷卻結(jié)構(gòu)，前緣通道布置了擾流肋，尾緣通道有圓形的擾流柱，冷氣僅從上緣板的排出，冷氣與燃?xì)獠粨交臁Ｓ?jì)算模型為分為三個(gè)域，分別是燃?xì)狻⒗錃夂凸腆w葉片。葉片和燃?xì)庥騼蓚?cè)均為旋轉(zhuǎn)周期面。
1.模型導(dǎo)入
新建模擬—選擇并行—邏輯處理器數(shù)量（16核）—文件—導(dǎo)入—導(dǎo)入面網(wǎng)格文件“blade.dbs/coolflow.dbs /hotflow.dbs”
2.幾何處理
壓印
為創(chuàng)建交界面共節(jié)點(diǎn)網(wǎng)格，必須對(duì)不同實(shí)體進(jìn)行壓印操作。操作過(guò)程：幾何—操作—新建—布爾運(yùn)算—壓印—分別壓印“blade/coolflow”和“blade/hot.flow”。
創(chuàng)建周期
計(jì)算模型為單個(gè)葉片，兩側(cè)為周期性邊界，需在幾何操作中創(chuàng)建周期，以便形成共節(jié)點(diǎn)網(wǎng)格（與壓印類似）。操作過(guò)程：按Ctrl多選blade表面中的Per1/Per2，右鍵創(chuàng)建周期。在接觸—周期轉(zhuǎn)換中設(shè)定成旋轉(zhuǎn)，燃?xì)庵芷谟蛟O(shè)置方法相同。
3.區(qū)域及邊界條件
將幾何中的零部件分配給區(qū)域，并自動(dòng)創(chuàng)建接觸模式界面。
燃?xì)庥?a. 流體入口速度邊界[350, 0, -99]m/s
b. 流體入口溫度邊界：使用表（r）導(dǎo)入溫度場(chǎng)。（首先在工具—表中，將csv文件導(dǎo)入）
c. 流體壓力出口：0 Pa
冷氣域
a. 冷卻空氣入口：速度10.5m/s,溫度354K
b.
展開(kāi) 
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氣熱耦合仿真電池?zé)狁詈戏抡?/a>熱-電耦合仿真熱-機(jī)耦合仿真熱結(jié)構(gòu)耦合仿真電磁-熱耦合仿真 熱仿真熱工程仿真優(yōu)化流體仿真結(jié)構(gòu)仿真土木仿真 渦輪葉片氣熱耦合仿真航空發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)流固熱耦合仿真：氣動(dòng)、耦合傳熱、燃燒、兩相流、運(yùn)動(dòng)、氣熱彈耦合計(jì)算star-ccm 航空發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)流固熱耦合仿真：氣動(dòng)、耦合傳熱、燃燒、兩相流、運(yùn)動(dòng)、氣熱彈耦合計(jì)算star-ccm 航空發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)流固熱耦合仿真：氣動(dòng)、耦合傳熱、燃燒、兩相流、運(yùn)動(dòng)、氣熱彈耦合計(jì)算【梁老師】氣熱耦合熱流固耦合-煤層氣-瓦斯氣-頁(yè)巖氣
氣熱耦合仿真的最新內(nèi)容
AnsysWB匯流排電-熱耦合仿真6個(gè)月前
用于仿真的幾何形狀包含一個(gè)單元的耦合組件，以及一段連接到電源的
槽間母線板。它由陽(yáng)極頂部和四個(gè)中心柱組成，柱上固定著銅棒和銅條。
施加直流電流及溫度，以及對(duì)流散熱等邊界條件。
AnsysWB直流母線電容DC Link電-熱耦合仿真6個(gè)月前
DC-Link 薄膜電容是電動(dòng)汽車電驅(qū)系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分，在反復(fù)充放電的過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致電容發(fā)熱，影響其使用壽命。
本文基于ANSYS 仿真軟件對(duì)某型號(hào)DC-Link 薄膜電容器進(jìn)行溫度場(chǎng)分析，結(jié)果表明，在
高溫環(huán)境中，電容器芯子中心處為溫度最高點(diǎn)，而配備散熱器后，最高溫度點(diǎn)轉(zhuǎn)移至遠(yuǎn)離散熱器的外殼處，散熱器能顯著降低芯子溫度。
1.基于某款實(shí)際電容產(chǎn)品簡(jiǎn)化的3D模型
培訓(xùn)日程：
培訓(xùn)時(shí)間：8月14-15日
培訓(xùn)地點(diǎn)：武漢市江夏區(qū)華工園二路1號(hào)2樓北京廳
面向人群：具備有限元基礎(chǔ)的工程技術(shù)人員
培訓(xùn)目標(biāo)：
? 了解關(guān)于Marc非線性熱、熱-機(jī)耦合方面的基本理論；
? 基本掌握Marc前后處理器mentat功能，熟悉mentat的操作界面；
? 掌握熱及熱機(jī)耦合仿真流程及操作；
? 掌握Marc中材料非線性，接觸非線性和熱相關(guān)性設(shè)置和定義方法
熱管作為一種高效的傳熱元件，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳熱效率高、無(wú)運(yùn)動(dòng)部件等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于航空航天、電子散熱、制冷空調(diào)、能源等多個(gè)領(lǐng)域。其中，環(huán)路熱管作為一種特殊的熱管形式，由于其冷凝段和蒸發(fā)段分開(kāi)，能夠靈活地應(yīng)用于各種復(fù)雜環(huán)境，如航天器內(nèi)的熱量傳輸與散熱。
然而，隨著應(yīng)用場(chǎng)景的日益復(fù)雜，熱管的設(shè)計(jì)與優(yōu)化面臨著諸多挑戰(zhàn)。特別是在面對(duì)長(zhǎng)距離、多點(diǎn)復(fù)雜熱源的散熱需求時(shí)，精確測(cè)量相變過(guò)程中的溫度、速度等參數(shù)變得極為困難
精彩直播預(yù)告
熱機(jī)耦合是仿真技術(shù)中復(fù)雜的類型，精確的模擬熱環(huán)境條件下結(jié)構(gòu)材料、變形、接觸等變化的非線性條件是一個(gè)難點(diǎn)，引用Marc完全的熱機(jī)耦合技術(shù)，簡(jiǎn)易流程化的結(jié)構(gòu)，熱設(shè)置方法，便捷的實(shí)現(xiàn)熱機(jī)耦合前處理定義。本次直播不止有硬核知識(shí)，更有「工業(yè)級(jí)案例」實(shí)戰(zhàn)放送！
本期直播講堂請(qǐng)到了非線性CAE仿真專家宋金松老師將深入解析Marc在熱機(jī)耦合仿真中的關(guān)鍵技術(shù)，從熱機(jī)耦合基本流程、設(shè)置定義
精彩直播預(yù)告
熱機(jī)耦合是仿真技術(shù)中復(fù)雜的類型，精確的模擬熱環(huán)境條件下結(jié)構(gòu)材料、變形、接觸等變化的非線性條件是一個(gè)難點(diǎn)，引用Marc完全的熱機(jī)耦合技術(shù)，簡(jiǎn)易流程化的結(jié)構(gòu)，熱設(shè)置方法，便捷的實(shí)現(xiàn)熱機(jī)耦合前處理定義。本次直播不止有硬核知識(shí)，更有「工業(yè)級(jí)案例」實(shí)戰(zhàn)放送！
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這次小編為大家分享一個(gè)案例，用簡(jiǎn)單的模型來(lái)展示熱分析以及熱固耦合分析的流程。
①導(dǎo)入模型，賦予材料，自動(dòng)識(shí)別接觸關(guān)系
②設(shè)置熱分析載荷步
接觸關(guān)系設(shè)定為No thermal resistance，即接觸面可以傳熱，不會(huì)產(chǎn)生溫度差：
然后在其中一端給與高溫?zé)嵩?0攝氏度：
在側(cè)壁面設(shè)定熱對(duì)流
摘要：本文基于PERA SIM Mechanical通用結(jié)構(gòu)仿真軟件建立了泵蓋熱結(jié)構(gòu)耦合仿真的過(guò)程，從導(dǎo)入幾何模型開(kāi)始，到劃分四面體網(wǎng)格、賦予模型不同的材料參數(shù)、施加邊界條件和載荷過(guò)程，以及分析求解設(shè)置，最終得到泵蓋熱變形與熱應(yīng)力的分析結(jié)果，對(duì)泵蓋的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)建議。
關(guān)鍵詞：泵蓋；熱結(jié)構(gòu)耦合；熱變形；熱應(yīng)力
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微通道熱管技術(shù)正引領(lǐng)多個(gè)行業(yè)邁向更高效、更環(huán)保的未來(lái)。在制冷空調(diào)領(lǐng)域，微通道換熱器以其高效傳熱與緊湊設(shè)計(jì)，成為提升能效的關(guān)鍵；在通信與電子行業(yè)，它有效解決了高密度設(shè)備散熱難題，助力綠色節(jié)能；交通運(yùn)輸業(yè)中，微通道換熱器助力新能源汽車及傳統(tǒng)車輛空調(diào)系統(tǒng)升級(jí)，同時(shí)拓展至軌道交通與航空領(lǐng)域。化工與能源行業(yè)同樣受益，微通道技術(shù)提高了熱交換效率，促進(jìn)了清潔能源的高效利用。此外，在生物醫(yī)療領(lǐng)域，微通道技術(shù)的精確溫控為藥物傳遞
冷板在電子設(shè)備領(lǐng)域應(yīng)用極為廣泛，如航空電子設(shè)備、汽車電子設(shè)備等。由于現(xiàn)代設(shè)備越來(lái)越集成化及模塊化，要求以更小的體積、更輕的重量提供更優(yōu)越的性能，使得在各級(jí)電子封裝上產(chǎn)生高的功率密度，而電子元件上高熱量的聚集是造成設(shè)備可靠性降低的主要原因。
本文將利用積鼎通用流體仿真軟件VirtualFlow對(duì)水平冷板的共軛換熱進(jìn)行模擬，主要涉及相變過(guò)程的流動(dòng)和傳熱傳質(zhì)問(wèn)題，通過(guò)分析為高熱流電子設(shè)備散熱設(shè)備設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)
