水動力模擬
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-04
水動力模擬的視頻教程
船舶與海洋工程水動力分析-AQWA軟件入門與提高
（已結束，直播時間：2018-07-11 19:00） 第三講 經典AQWA水動力計算?（已結束，直播時間：2018-07-18 19:00） 報名福利： 1.掃描下方二維碼加客服微信，可以免費領取指定的高巍老師的付費課程； 2.加客服進微信交流群，課后可參與抽獎，贏取技術鄰抱枕、坐墊等精美禮品；3.參與活動，免費搶500元培訓券！
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Fine Marine 船舶海洋工程水動力解決方案 ——更專業的船舶CFD工具
Fine Marine 船舶海洋工程水動力解決方案 ——更專業的船舶CFD工具（免費）【已結束】 直播時間：2023-04-25 19:30 直播內容： 自由液面高精度模擬是船舶海洋工程CFD仿真的典型特征，船舶的快速性、耐波性、操縱性、推進器性能以及風場的影響也一直是船舶CFD關注的最重要主題。
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水動力模擬的實例教程
圖 5 No.19A+Ka4-70 (P/D = 1) 導管螺旋槳幾何模型及網格圖示
推力模擬結果及其與試驗值的對比如表 1 所示。由表可見，隨著網格數量的增大，螺旋槳推力系數和導管推力系數的相對誤差整體上呈遞減趨勢。
表 1 導管螺旋槳推力計算方法驗證
04 計算結果與分析
（1）基于改進體積力法的導管螺旋槳敞水水動力性能
使用經流量修正和分布修正的改進螺旋槳體積力模型對 No.19A+Ka4-70 導管螺旋槳進行敞水水動力性能數值模擬。總覽圖 6，發現經流量修正的均布形式的改進體積力法和經流量修正的分布 2 形式的改進體積力法所得導管螺旋槳的各參數皆與試驗值吻合較好。
展開 這是因為當進速增大時，螺旋槳水動力螺距角減小，由體積力源所模擬的槳葉升力這一水動力效應減弱，進而導致槳?導管耦合水動力效應減弱，從而使得因模擬耦合效應失真而產生的誤差也隨之減小。
由表5可見，在各來流速度（不含2kn）下，改進體積力法1和改進體積力法2的前進合力的平均相對誤差絕對值分別為1.86%和11.65%，較Goldstein分布方法的平均相對誤差絕對值（30.28%）大幅降低。與敞水工況相似，改進體積力法1于艇后仍有較高的精度，優于方法2。總而言之，改進體積力法整體上較好地實現了對艇后導管螺旋槳水動力數值的模擬，其計算精度均較Goldstein分布方法有較大的提升，也優于傳統螺旋槳體積力法，適用于艇體?導管?體積力耦合水動力的數值模擬。
上節提到，在敞水工況下，當進速系數較大（J?0.7）時，采用體積力法模擬導管螺旋槳推力誤差較大（表4），從圖12（a）、圖12（b）和表5可以看出，在艇后工況下，高來流速度（2kn）時亦如此。現將就該問題予以探討。在高進速系數（進速系數大于導管推力變為阻力時對應的進速系數）下，螺旋槳升力會減少，槳?導管之間的“動水動力效應”隨之降低。為便于理解，假設此時螺旋槳停止轉動，靜止于導管內，承受著高速來流的沖擊。體積力法以體積力源代替槳葉，模擬的是螺旋槳的升力效應，而高進速時，槳葉充當的更多的是阻力的角色，槳?導管之間更多地體現為“靜水動力效應”。現行的體積力法暫無法模擬槳的阻塞效應，為此，郁程等[10]針對體積力法中槳葉的阻塞效應進行了修正研究。再者，當進速增大時，需要捕捉導管渦脫落等流動現象以精確評估導管的水動力特性，這相當于對大攻角水翼的仿真，而本文所用RANS方法難以勝任。
但是，導管螺旋槳一般被設計用于重載工況（低進速系數），在重載工況下，推力較大、效率較高。
展開 根據以上分析推斷本文中的二維模型可開展雨水管道末端與河道水動力相互作用規律的探析研究，模擬結果滿足工程精度要求。
圖4 數值和經驗結果的比較
3 排水管道-河道耦合水動力過程
3.1 降雨初期
降雨初期，上下游水位同時上升。在數值模擬中假設水塔和水槽的水位差保持不變以簡化問題。降雨初期管道排水量隨頂托變化的模擬結果如圖5所示。
圖5(a～c)展示了當坡度為1%(工程中常見的雨水管道坡度),不同Δh條件下管道排水量隨S的增加先變大后趨于平穩。以Δh=0.20 m工況中管道流態的變化分析原因。如圖6所示，S=0.25時管道未形成滿管流，S=0.5時管道接近滿管流，S=0.75時管道已呈滿管流。管道中平均流速主要受Δh影響，Δh不變，S從0.25變化到0.75的過程中管道過流面積不斷增加，因此排水量增加；當 S>0.75 時，管道中均為滿管流，此時過水面積不變，在Δh相同的條件下，管道排水量基本保持不變。
圖5(d～f)展示了不同坡度管道在Δh=0.30 m 情況下排水量隨S的變化特征。i=0%和i=0.5%的管道在S=0.25后隨頂托的增加排水量保持不變，i=1%的管道在S=0.75后排水量保持不變，說明管道坡度越小越容易在較低的河道水位下形成滿管流。
圖5 降雨初期管道排水量與S的關系
圖6 穩定后排水管入口處的水流狀態
3.2 降雨中期
降雨中期，排水管上游來水基本穩定，下游河道水位持續上漲。在數值模擬中假定水塔水位固定，水槽水位上漲。降雨中期管道排水量隨頂托變化的模擬結果如圖7所示，增加管道排水量隨著下游頂托的呈現先增加后下降的趨勢，這與工程中普遍認為的管道排水量隨頂托增加而下降不同。
展開 建模過程
構建一個地表水的水動力模型，我們需要多種類型的信息，如模擬的區域范圍（也就是水體和陸地交界及水位邊界或者開邊界的位置所圍繞的區域），水底地形，區域內的幾何特征，如水工構筑物，排口，最后需要模擬結果的輸出和存儲。由于目前復雜的水動力模型是沒有解析解的，所以我們都需要網格，與網格相關的內容：
合理的選擇模擬的區域及范圍。
確定邊界（開邊界）條件的位置和類型，諸如是水位邊界、流量邊界、流速邊界
確定陸地-水交界邊界（閉邊界）范圍
生成網格
在網格中生成地形
在網格中設置相關的參數，如邊界條件位置，觀測點位置，排口位置
定義模型的時間參數，如開始和結束時間，多種時間相關的函數，如開邊界的時間序列，風向和風速時間序列，流量時間序列，濃度時間序列和其他水流的相關物質的時間序列
?
時間函數（time functions）這里稍微解釋下所謂的時間函數，函數在數學中是一種變量到另外一種變量的過程，在模型中的時間函數，可以理解為一種隨時間變化的過程，具體這個函數可以是一個公式，自變量為t（時間），也可以直接為一組時間序列值，如流量時間序列。
?
date Q(cms)
1 0.4
2 0.6
3 0.7
……
上面的與網格相關的內容，除了最后兩個，都是在使用Flow之前要準備好的，至于網格和地形之前都有寫過了。
文章來源： 水環境編Cheng長 作者：Comies
展開 在尼羅河入海口算例中，密度差異帶來的流動有效地抵抗了上游來水的影響，使得含鹽水的侵入長度沒有出現大幅的減小。
04 小結
在氣候變化的大背景下，海平面上升已成事實，入海口處的鹽平衡將被打破，或對這些區域的生態等方面造成較大的影響。該案例展現了通用二維水動力軟件在模擬存在鹽度分布差異的水動力仿真能力，驗證了二維水動力在評估海平面上升對入海口區域的影響的可能性。
文章來源：遠算云仿真
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使用火災動力學模擬器(FDS)完成火災CFD模擬課程（英）
發布于2026年3月
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關鍵詞：GROMACS；小分子；自組裝；分子動力學；回轉半徑
背景介紹
小分子自組裝過程廣泛存在于材料、生命與能源體系中，其微觀機理關乎膠束/囊泡形成、層狀有序相的出現以及功能納米結構的穩定性。相比僅觀察宏觀現象，分子動力學（MD）能在原子尺度直接揭示小分子的自組裝機理，直觀體現其自組裝過程，從而為藥物，納米材料設計提供理論依據。
本案例基于GROMACS軟件，模擬分析匹格列酮四聚體的分子自組裝過程
一套完整的 PFC 6.0 離散元原創算例，專為研究巖石在復雜應力路徑下的力學響應及巖爆（Rockburst）現象而設計。代碼實現了從初始圍壓保載到分級徑向加載，再到不同波形動力擾動的全過程模擬，邏輯嚴密，注釋清晰。
代碼集成了四種極具科研價值的加載工況，用戶可一鍵切換：
分級靜力加載：模擬深部巖體開挖過程中的應力重分布。
圍壓保載+徑向分級加載：嚴格模擬實驗室雙軸試驗過程
一套基于 MATLAB/Fortran 編寫的二維鍵基近場動力學（Bond-based Peridynamics）數值仿真代碼。程序采用經典的動態松弛算法（Dynamic Relaxation），將動力學方程轉化為解決準靜態問題的工具，模擬二維材料在單軸壓縮載荷下的響應及裂紋擴展過程。
準靜態模擬方案：利用動態松弛代碼，通過人為阻尼迭代，穩定求解準靜態單軸壓縮過程。
模型：常規態近場動力學
語言：Fortran
可實現完整多晶巖石或帶預制裂紋多晶巖石的單軸壓縮試驗的數值模擬，可出應力-應變曲線、損傷等演化過程。
（贈送代碼使用指導）
分子動力學模擬-礦物表面潤濕性1個月前
關鍵詞：頁巖油，分子動力學，lammps，gromacs，界面張力，最小混相壓力
摘要：分子模擬方法在探究納米尺度下分子間相互作用方面展現出巨大的技術優勢。因此，本文采用分子動力學模擬方法，研究礦物表面潤濕性。
通過我這套LAMMPS, GROMACS代碼，你可以實現不同氛圍氣體，不同溫度下的潤濕性-接觸角計算。這套代碼還可以把氣體換成油，水中加入表面活性劑，助溶劑，離子等，進行研究。
Sophia
關鍵詞：GROMACS；冰；拉伸; 分子動力學模擬
冰（尤其是六方冰?Ih）的微觀力學性能直接影響到極地工程、寒區交通、冷熱循環材料以及航空航天器在超低溫環境中的安全與可靠性。傳統宏觀實驗很難捕獲納米尺度下冰的裂紋萌生與氫鍵斷裂細節，而分子動力學（MD）模擬恰能在原子層面揭示這些本質機理。借助?GROMACS?這一高性能開源 MD模擬軟件，我們在本案例中對?Ih冰進行拉伸模擬
關鍵詞：頁巖油，分子動力學，lammps，gromacs，界面張力，最小混相壓力
摘要：分子模擬方法在探究納米尺度下分子間相互作用方面展現出巨大的技術優勢。因此，本文采用分子動力學模擬方法，研究體相CO2/原油的混相機理。
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關鍵詞：GROMACS；NaCl；氣液界面; 分子動力學；packmol
海水淡化、海氣相互作用及儲能電解質等領域，需要研究鹽溶液在氣?液界面處的微觀結構和動態行為。相比宏觀實驗，分子動力學（MD）模擬可直接揭示 Na+、Cl- 以及水分子在界面處的分布與取向，為理解表面張力、離子特異性（Hofmeister
一、案例概述
1.1 案例目的
本案例旨在幫助學習者掌握利用Abaqus顯示動力學模塊模擬臺球撞擊過程的完整流程，包括幾何建模、材料定義、接觸設置、分析步參數配置、網格劃分及結果后處理等核心操作。通過本案例的學習，學習者能夠深入理解顯示動力學在解決瞬態撞擊問題中的應用原理，掌握撞擊過程中速度、應力、接觸力等關鍵物理量的提取與分析方法。
1.2 問題描述
模擬“球桿撞擊臺球-臺球正碰
