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關注創建者:匿名 創建時間:2026-01-04

非等溫流動仿真的實例教程
摘 要:超低溫球閥廣泛應用在LNG輸送管道系統中,但是超低溫球閥經常會發生空化現象。本文對LNG超低溫球閥中的空化現象進行了仿真分析,結果表明:隨著質量流量的增加,LNG在球閥管道中的速度越來越大,產生的壓降也越來越大;LNG超低溫球閥管道內部空化發生的位置主要位于焊接法蘭附近的縮口處,并且進口處的空化要比出口處的空化現象更加嚴重。
關鍵詞:超低溫球閥;液化天然氣;空化;管道輸送;
1 概述
2021年,中國進口LNG達8140萬噸,超過日本成為全球最大的液化天然氣(LNG)進口國,標志著自20世紀70年代初以來,中國首次成為全球最大LNG進口國。在中國成為全球最大LNG進口國的同時,LNG超低溫閥門產品的加工制作也迎來更大的發展空間[1]。LNG超低溫球閥主要用于天然氣液化工廠、液化天然氣接收站、液化天然氣船舶運輸等系統裝置中。一個大型LNG項目中使用的低溫閥門數量能夠達到上萬臺,其中光是低溫球閥就能夠占到70%左右[2,3]。這些閥門對于LNG輸送系統的安全運行起著決定性的作用,經過對大量的LNG設備事故案例進行分析,可以發現有多起案例是由于閥門故障或者失效造成了LNG泄漏,進而致使整個系統裝置被迫停機甚至發生燃燒、爆炸。因此,本文將對應用在液化天然氣輸送裝置中的超低溫上裝式球閥(后簡稱“LNG超低溫球閥”)內部的介質流動進行仿真計算,為LNG超低溫球閥的安全使用提供一定的理論支持。
2 物理模型和數值模擬方法
2.1 LNG超低溫球閥物理模型
計算所采用的LNG超低溫球閥三維如圖1所示。LNG超低溫球閥主要由支架、閥桿、加長閥蓋、球體、閥體、前后閥座以及連接件、密封件等構成。由于LNG的低溫,LNG超低溫球閥以及管道內部非常容易產生空化現象。
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在面對復雜流動及傳熱傳質分析問題的過程中,Ansys Fluent 的非耦合隱式算法、耦合顯示算法及耦合隱式算法可以應對各種求解需求。
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[6]
3.噪聲仿真
氣流經過鈍體如建筑物、橋塔、風電機組時,會產生顯著的空氣動力學噪聲(氣動噪聲或風噪聲)。此類噪聲源于復雜的流動現象,尤其是湍流及其相互作用(渦脫落、撞擊等)。準確預測該噪聲涉及復雜的技術路徑:需利用CFD計算得到的非穩態流場數據(速度、壓力脈動),作為聲學仿真的激勵源。
在實際服役或加工成型過程中,部分材料會偶發非預期的物理失效或加工不穩定現象。
在產品研發、質量控制及失效分析環節,傳統的宏觀物性測試面臨著嚴重的維度局限:凝膠滲透色譜(GPC)僅提供分子量及分布,差示掃描量熱法(DSC)僅反映整體熱行為,而最常用的熔體流動速率(MFR)和密度測試則是宏觀統計的均值。對于結構高度均一的茂金屬聚乙烯而言,這類單一維度的測試根本無法揭示其分子內與分子間的結構異質性。
同時,該模型引入了非關聯流動法則(Non-associated Flow Rule)以準確控制聚合物在塑性變形過程中的體積膨脹(即泊松比隨塑性應變的變化),這對于精確預測塑料扣位的插拔失效與手機外殼的跌落開裂至關重要。
基于UMAT的蠕變變形仿真16天前
借鑒彈塑性的編寫經驗,蠕變應變和塑性應變類似,也屬于非機械應變,并不參與應力的增長。
更關鍵的是,在編寫彈塑性程序的時候,就會接觸到“流動方向”這個概念,它主要解決的是三維模型中,等效應變如何分配到各個方向的問題。因為本構關系需要通過矩陣來運算,應變列向量有各個方向的應變,一個等效應變值,必須分配到每個方向上才行。
然后是載荷與分析步的處理。
FRED應用:毛細管電泳系統27天前
完成仿真的圖示如圖所示。紫色代表照明路徑,橙色代表熒光路徑。
為了節省仿真時間,只有到達探測器的散射光線才應該被追跡。FRED中的重要采樣特性就提供這個功能。要設置它,用戶需要選擇模型中的熒光實體,并點擊散射標簽。
內容簡介:深度學習建模對標準磁環損耗具備優秀的非線性擬合能力,可精準適配多工況損耗預測。但成型磁芯、集成磁件內部磁密分布不均,會大幅降低損耗預測精度。為此本次分享結合有限元后處理與雙分支深度學習,提出FEM-DL耦合方法,融合局域場信息實現復雜磁件損耗精準預測,有效結合仿真與數據驅動優勢,預測效果良好。
基于LS-DYNA的沙地翻滾仿真研究,通過耦合復雜接觸、材料非線性及大變形動力學分析,不僅能夠復現真實事故場景,還為汽車安全設計與法規開發提供了重要的理論支撐與工程依據。
導讀
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