雙流體模擬
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-04
雙流體模擬的視頻教程
II-04雙流體熱交換器：汽車散熱器《STAR CCM+官方案例視頻教程》
STAR CCM+官方案例視頻教程系列之II熱傳遞和輻射_04雙流體熱交換器：汽車散熱器 涉及主要知識點： 1）雙流體熱交換器； 2）切割體網格定位。
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基于FLUENT的直流等離子體矩數值模擬
這一期視頻主要講解了基于FLUENT的直流等離子體矩數值模擬方法。利用自定義標量(UDS)和自定義函數(UDF)技術對FLUENT軟件進行二次開發,在動量和能量守恒方程中添加相應電磁源項，對純氬直流電弧等離子體矩射流進行二維和三維數值模擬并對結果進行對比。并且對整個建模流程和輸入參數的意義進行了詳細的講解。 QQ:2322349611
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雙流體模擬的實例教程
摘要：基于計算流體力學開源軟件OpenFOAM的雙流體模型及相應求解器，模擬研究了激波作用下顆粒層的動態演化特性，并通過與文獻報道的實驗結果對比，評估了數值模擬結果的定量準確性。對比發現模擬得到顆粒層上下游壓力變化以及顆粒層自由面位置的時間演化都能與實驗結果定量吻合。該研究結果為下一步基于OpenFOAM軟件開展沖擊作用下顆粒拋灑特性的數值模擬奠定了基礎。
關鍵詞：沖擊波；雙流體模型；CFD
在高能炸藥裝置中添加金屬顆粒以改進或控制其毀傷性能是相關領域的研究熱點之一[1-2]。當爆炸發生后，金屬顆粒在高壓爆炸氣相產物的沖擊夾帶下高速拋灑，并與爆炸產物和氧氣發生化學反應釋放熱量，以實現對目標物的毀傷。已有研究表明，沖擊波作用下固體顆粒的拋灑并不是均勻的，而是首先在固體顆粒物料層表面形成射流，在爆炸氣相產物的作用下射流不斷向外拋灑顆粒，最終形成遠場顆粒云。因此，爆炸初期固體顆粒物料層表面顆粒射流的形成及發展得到了學者的極大關注。
實驗上，爆炸初期固體顆粒的射流問題一般是通過高速成像技術結合粒子回收的方式加以研究，高速成像能夠得到爆炸火球外緣顆粒射流狀態，而粒子回收能夠得到顆粒的拋灑距離。張傳山等[3]試驗采用球形TNT為中心爆源，發現球形玻璃珠構成的顆粒和球殼中發生破碎的顆粒體積分數隨當量比的增加呈現指數的衰減規律。蔣治海等[4]對炸藥爆炸驅動不同壁厚拋撒裝置的殼體變形、裂紋產生液體射流形成及其發展過程進行了試驗研究，他們利用掃描電鏡對破片斷面進行分析發現破片的形成主要由剪切斷裂造成。薛琨等[5-6]通過高速分幅照相技術研究了不同硅油含量的石英砂殼層在爆炸沖擊作用下的動態拋灑過程，探究了顆粒射流的形成條件和結構特征，發現硅油含量對于固體顆粒射流的形成和發展有著重要的影響。
受檢測手段以及實驗本身安全性的限制，爆炸灑實驗所能測得的信息有限。
展開 雙流體動力學
根據3D科學谷的市場觀察，霍尼韋爾旗下的美國National Technology & Engineering Solutions of Sandia實驗室正在開發一種用于雙流體動力打印的裝置，包括同軸管組件，該裝置包括：內管，具有用于使墨流流過的出口孔；環形外管，用于使鞘液流過其中，其中鞘液具有比墨水流更高的速度，使得墨水流在從內管的出口孔排出時被外鞘流體流體動力學聚焦。
此外，該裝置還可包括位于內管出口孔下游的聚焦噴嘴，用于進一步聚焦其中的墨流。還可包括用于從內管的出口孔下游的墨流中去除鞘液的裝置和用于再循環去除的鞘液的再循環通道。
National Technology & Engineering Solutions of Sandia所開發的兩種流體的流體動力學聚焦方法為電子和其他高性能應用提供了一種新穎的微型打印技術。獨特的打印頭幾何形狀允許過量的鞘液與打印流動流分離，以便回收/再利用。
特別是，用于聚焦油墨的鞘液可以選擇性地蒸發，而對核心液體射流的沖擊最小。由此可以將聚焦的墨水沉積在基板上以產生所需的特征。液體噴射可以高度集中以產生非常精細的特征，微流體研究人員已經證明，在微流體室中使用流體動力學聚焦可以生產直徑小至400nm的導電線路，這可用于開發新穎的印刷技術。
與氣溶膠噴射（AJ）3D打印技術相比，液體射流具有幾個優點。這些優點包括：
- 液體射流非常穩定，提供均勻的沉積。
- 流體輸出速率可以非常高，以便快速打印小特征。
- 液體流具有非常好的邊緣清晰度，可實現RF應用。
參考資料：US10130961B2_two fluid hydrodynamic_printing
來源：3D科學谷
展開 摘要
全息生成的體光柵厚度遠大于波長，通常在波長和角度附近顯示出窄帶寬。 經過兩束干涉光曝光過程之后，可生成一個熔融石英內部的體光柵，并在VirtualLab Fusion中使用嚴格的傅里葉模態方法（FMM）進行模擬。 本案例分析了光柵的光譜和角度的相關反射特性。
任務描述
衍射效率與波長的關系
衍射效率與入射角的關系
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- Configuration of Grating Structures by Using Special Media
針對大型砌體結構或者砌體歷史建筑等包含大量不規則結構構件情況下，采用宏觀均質模型則可有較高的計算效率及滿足要求分析精度（需編寫能反映砌體特點的UMAT）。
(a) 細觀模型
(b) 中尺度模型
(c) 均質模型
圖1 砌體模型
精細化砌體有限元要點簡述
砌體精細化有限元分析的基本流程如下：
在砌體精細化有限元分析中，砂漿與磚塊的本構設置以及接觸設置是尤為重要的部分。其中，砂漿與磚塊之間接觸面的相互作用設置是最為關鍵的一步，故本文側重對砂漿與磚塊接觸面設置進行闡述。砂漿與磚塊的接觸面屬性包括法向接觸、切向接觸，采用面面接觸（surface to surface/Standard）進行模擬。
1.法向接觸
1.1法向受壓
在法向接觸準則中，通常采用“硬”接觸來模擬砂漿與磚塊界面之間的法向接觸行為。硬接觸在接觸面之間傳遞的接觸壓力大小不受限制，當接觸壓力為負值時，兩個接觸面發生分離，同時接觸面上的結點約束失效。
1.2法向受拉
在法向接觸準則中，受拉屬性可采用基于接觸面的粘性行為進行定義，該行為指當位移或應力滿足損傷初始準則時，法向粘性行為進入損傷演化。損傷初始準則與損傷演化準則見下圖2。
展開 模擬結果
通過將干涉圖樣轉換為相位屏，GLAD能夠模擬體全息光柵。在本例中，兩束具有一定夾角的準直光束形成了干涉圖樣。該干涉圖樣對應的強度分布被轉化為相位調制分布。從而用于模擬全息記錄介質中形成的梯度折射率分布。體全息結構一旦形成，就可以在傳輸過程中將一束入射光波逐漸轉換成形成體全息結構的另一束光波。兩束光波之間的能量傳遞轉換效率與體全息結構的厚度密切相關。若厚度很薄，則入射光波轉化為另一束的效率很低，隨著厚度逐漸增加，轉換效率也隨之增加。到某一厚度時轉換效率最大，入射光束完全轉換為另一束。但是隨著厚度的進一步增加，能量又會轉換回到入射光束。
系統描述
1990年,由Barbastathis和Brady提出體全息成像技術，采用體全息光柵作為選擇成像元件，對物體進行實時三維成像。與采用常規光學透鏡的成像系統相比，體全息成像技術僅利用一個厚型體全息圖(或稱為體全息光柵透鏡)作為對物場不同深度層進行選擇成像的衍射元件，可以使得三維物場信息按照光學斷層切片方式逐片地重構成像，不同的斷層切片對應于三維物空間上軸向的不同位置。因此，采用體全息成像方法既可以研究靜態物體的高度與外形輪廓的變化，以及半透明物體(具有一定的折射率和吸收系數)的內部變化，又可以研究散射微粒的空間動態物場分布。特別值得一提的是體全息成像系統還可以獲取光譜信息，即它能夠將物體不同顏色的部分像彩虹一樣分開，因而還可以在像面不同位置處分別獲取待測物體的光譜信息。
自從伽伯1948年提出全息術后，光學全息術已經被廣泛用于三維光學成像領域。體全息成像技術是采用體全息光柵作為成像元件對物體進行三維成像的技術。
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GLAD應用：體全息光柵模擬1個月前
模擬結果
通過將干涉圖樣轉換為相位屏，GLAD能夠模擬體全息光柵。在本例中，兩束具有一定夾角的準直光束形成了干涉圖樣。該干涉圖樣對應的強度分布被轉化為相位調制分布。從而用于模擬全息記錄介質中形成的梯度折射率分布。體全息結構一旦形成，就可以在傳輸過程中將一束入射光波逐漸轉換成形成體全息結構的另一束光波。兩束光波之間的能量傳遞轉換效率與體全息結構的厚度密切相關
結構力學分析（靜力/動力/疲勞）、多體系統仿真（MBD）、鑄造/成型過程模擬是一個非常經典且覆蓋面廣的工業仿真問題，涵蓋了機械、材料和制造工程的核心領域。作為UltraLAB圖形工作站的廠商，深入理解這些算法的計算特性，是為客戶提供精準、高效硬件配置方案的基礎。
我將為您逐一解析這三大仿真領域。
核心結論速覽表
摘要
全息生成的體光柵厚度遠大于波長，通常在波長和角度附近顯示出窄帶寬。 經過兩束干涉光曝光過程之后，可生成一個熔融石英內部的體光柵，并在VirtualLab Fusion中使用嚴格的傅里葉模態方法（FMM）進行模擬。 本案例分析了光柵的光譜和角度的相關反射特性。
任務描述
全息生成的體光柵的嚴格模擬8個月前
摘要
全息生成的體光柵厚度遠大于波長，通常在波長和角度附近顯示出窄帶寬。 經過兩束干涉光曝光過程之后，可生成一個熔融石英內部的體光柵，并在VirtualLab Fusion中使用嚴格的傅里葉模態方法（FMM）進行模擬。 本案例分析了光柵的光譜和角度的相關反射特性。
任務描述
衍射效率與波長的關系
衍射效率與入射角的關系
貴金屬材料的較大負值介電常數可用于亞波長波導結構的設計。尤其是負介電常數使導模在金屬和正值電介質材料之間存在一個單獨的截面。這些表面等離子體激元(SPPs)在金屬電介質界面具有電場強度極值，由于其對任意接近該表面的改變極其敏感通常可用于傳感應用。利用合適的模式解算器可以得到具有2D結構的導模。
概述
貴金屬材料的較大負值介電常數可用于亞波長波導結構的設計。尤其是負介電常數使導模在金屬和正值電介質材料之間存在一個單獨的截面。這些表面等離子體激元(SPPs)在金屬電介質界面具有電場強度極值，由于其對任意接近該表面的改變極其敏感通常可用于傳感應用。利用合適的模式解算器可以得到具有2D結構的導模。
等離子體平均功率流圖
1.應用
?亞波長光學
?
<p class="ql-align-center"><br></p><p class="ql-align-justify"><strong>一、項目簡介</strong></p><p class="ql-align-justify">半干法脫硫袋除塵器10個灰斗，其中每個灰斗對應2個袋室，共計20個袋室，在合理的結構下保證20個室的合理分風尤為關鍵，另外，進氣方式為袋室側板進風，此種進風方式可能導致袋室內局部區域出現高風速磨蝕濾袋
一、光柵設計
參考文章中的參數進行設計：
在 SYNOPSYS 中使用非尋常表面類型27的平面光柵，加上前后兩片 N-BK7 的保護玻璃來模擬體相位全息光柵。
按照光柵示意圖，參考文獻中的計算結果為
α1 = 24.8°
β1 = 41.3°
θ1 = 33.1°
設置系統參數：
系統波段為
在生命科學的廣闊領域中，蛋白質與小分子配體之間的相互作用扮演著至關重要的角色。這些相互作用不僅影響著生物體內的各種生命活動，如信號傳導、代謝調控和藥物作用等，同時也是藥物設計和開發的核心內容。因此，深入理解并模擬這些相互作用過程，對于推動生命科學研究和藥物研發具有重要意義。
本教程旨在為讀者提供一套完整的蛋白質與小分子配體相互作用模擬的流程和方法。通過本教程的學習，您將能夠掌握從蛋白質與小分子配體的結構準備
混凝土的細觀結構決定著其宏觀破壞行為，對混凝土在結構尺度上采用細觀模型將導致巨大的計算量而難以實現，表征體元（?REV）?方法可選取一定的平均范圍來描述混凝土的性質和行為，這對于理解和模擬混凝土的損傷機理至關重要。
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