水力仿真的案例
流體力學分析軟件VirtualFlow，實現核反應堆熱工水力高效仿真
通過分享前沿技術和實踐經驗，進一步推動了核反應堆熱工水力仿真技術的發展，助力我國核能行業的可持續發展。
方案 | Hydraulic Fracturing Simulator 地下資源開采水力壓裂仿真解決
水力壓裂是低滲油氣田、煤層氣、頁巖氣開發的核心增產技術，即利用注入地下井的高壓液體壓裂巖體形成連通的滲透裂隙網絡，使油氣能夠通暢流入井中。水力壓裂已經成為頁巖氣開發的革命性增產措施，而且在地熱能開發、煤礦瓦斯抽放等領域也發揮了很大的作用。
為了達到最佳的壓裂效果，需要對水力壓裂進行優化
，使得改造體達到最佳經濟產量的要求。目前的測量技術，如微地震監測，可以對水力壓裂的效果進行監測，但這僅僅是一種后處理過程，無法進行預測和優化，因此水力壓裂數值模擬是優選儲層改造措施和優化產量的基本手段。
德國Dynardo公司開發Hydraulic Fracturing
Simulator是目前唯一可以對三維節理巖體水力壓裂過程進行仿真模擬并計算改造體，從而對水力壓裂措施和儲層產量進行優化與預測的軟件技術。
Hydraulic Fracturing SImulator
唯一基于有限元的全三維水力壓裂模擬技術
Hydraulic Fracturing Simulator水力壓裂解決方案
Hydraulic Fracturing Simulator不僅可以對水力壓裂過程進行模擬，而且針對地質參數與工程參數的不確定性，基于現場測量數據對模型參數進行反演分析，從而保證輸入參數的有效性和輸出結果的準確性，確保模型可以用于產量預測與優化。
Hydraulic Fracturing Simulator解決方案集成了如下核心技術：
1）ANSYS：世界領先的三維有限元分析軟件，可真實模擬三維地質結構及其力學行為。
2）multiPLas：基于ANSYS開發的巖土非線性本構與算法庫，實現了復雜三維節理巖體的斷裂與擴展分析。
展開 COMSOL水力壓裂數值仿真 ￥800
</p><p>本篇文檔基于COMSOL軟件仿真了高壓水流壓裂巖石的過程，效果展示如下：</p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202108/63a278580517481a962c84f31da3a5a9.gif" alt="Untitled.gif"></p><p>如想詳細了解仿真過程，可下載模型源文件進行查看，歡迎加Q：172497934進行交流！</p><p><br></p>
展開 巖石內部水力壓裂破壞失效仿真分析
1背景與目的
我們知道cohesive單元常常被用來模擬裂紋損傷，在巖石內部壓裂的仿真中同樣如此，通過cohesive單元嵌入、定義失效準則可以很好地再現裂紋損傷現象，相對于試驗，這是仿真無與倫比的巨大優勢。本文通過ABAQUS分析技術，應用cohesive單元來模擬水力裂縫的現象。
2問題描述
模型為水力壓裂施工的目標地層，地層深度為2000m，壓裂目標層厚度10m，上下層厚度均為20m，巖土層參數和地應力條件見表1所示，施工采用的壓裂液黏度為1，施工為定排量施工，注液峰值為0.6m3/min，注入總時長300s，其中前30s為注液提速階段，注入點位于目標層中點。
展開 
低頻水力脈沖延時先導閥設計計算及仿真
以控制流量輸入進行了實例仿真,并對仿真結果進行了分析。
018-低頻水力脈沖延時先導閥設計計算及仿真.rar
018-低頻水力脈沖延時先導閥設計計算及仿真.rar
基于離散元仿真軟件DEMms的雙錐水力旋流器-顆粒分離性能分析
兩段錐形水力旋流器作為關鍵分離設備，其底流管直徑與入口速度對分離性能的影響機制復雜，亟需高精度模擬技術予以揭示。基于此，團隊創新開發氣-液-固三相湍流模擬方法（VOF - RSM - DEM），其中自主研發的 DEMms 軟件，憑借獨特的算法架構與模擬能力，成為攻克該難題的核心技術支撐。
創新算法架構，實現顆粒運動精準建模
DEMms 軟件基于離散元法構建核心算法體系，深度融合牛頓第二定律與歐拉第二運動定律，為顆粒的平移與旋轉運動提供精確的動力學描述。在顆粒與流體、顆粒與顆粒及壁面的交互過程中，軟件通過多物理場耦合算法，實現對曳力、升力、碰撞力等復雜作用力的實時計算。
值得一提的是，軟件引入的隨機跟蹤模型，采用拉格朗日隨機軌道理論，能夠準確捕捉瞬時湍流速度脈動對顆粒軌跡的影響，使模擬結果與實際工況的吻合度大幅提升。通過這種精細化的算法設計，DEMms 軟件成功將顆粒運動模擬精度提升至新高度。
嚴謹驗證流程，確保模擬結果可靠性
為驗證 DEMms 軟件在三相湍流模擬體系中的有效性，研究團隊開展了系統性驗證工作。
以標準旋流器為研究對象，通過網格無關性驗證，確定了最優網格劃分方案，有效避免因網格誤差導致的模擬偏差。在與實驗數據的對比中，軟件模擬的切向速度、軸向速度與實際測量值呈現高度一致性，壓降和液體分流比的相對誤差控制在工程可接受范圍內，分離效率曲線的擬合度也達到理想水平。
這種從算法設計到模擬驗證的全流程技術把控，充分證明了 DEMms 軟件在水力旋流器流體動力學行為及分離性能模擬方面的可靠性與準確性。
深度應用剖析，挖掘分離性能關鍵規律
依托 DEMms 軟件構建的高精度模擬體系，研究人員對兩段錐形水力旋流器展開深入研究。
展開 ABAQUS水力壓裂模擬|XFEM和Cohesive方法-多縫、交叉縫、體積縫、轉向縫、縫間干擾
ABAQUS水力壓裂模擬|XFEM和Cohesive方法
by 星辰北極星
關鍵字：單縫、多縫、交叉縫、體積縫、轉向縫、縫間干擾、儲隔層
水力壓裂，對于石油工程的朋友并不陌生，它是石油開采和增產的重要手段；也廣泛應用于地熱開采、地基處理等領域。由于畢業于石油大學，所以有很多機會接觸這方面的問題，也關注著ABAQUS在壓裂領域的應用。這個專題將分享自己在水力壓裂仿真中的一些積累，希望大家喜歡。
【主要內容】
一、課程概述
二、仿真要點介紹
2.1 ABAQUS水力壓裂模擬常用仿真方法
2.2 地應力平衡分析（Geostatic）
2.3 滲流-位移耦合分析（Soils）
2.4 材料與單位制講解
2.5 特殊的輸出需求與定義
2.6 交叉裂縫處理
三、實例講解
3.1 基于Cohesive單元的二維水力壓裂模擬
3.2 基于Cohesive單元的三維水力壓裂模擬
3.3 水力裂縫與天然裂縫相交模擬-Cohesive單元法
3.4 裂縫發育地層的水力壓裂模擬-Cohesive單元法
3.5 基于XFEM的水力裂縫轉向模擬
3.6 基于XFEM的水平井多段壓裂裂縫的縫間干擾問題研究
視頻地址：https://i.xue.taobao.com/detail.htm?spm=a2174.7765247.0.0.OHNzvF&courseId=89321
【二維水力壓裂模擬（Cohesive）】
通過這個簡單的案例講述采用Cohesive單元模擬水力壓裂的基本技巧，讓大家掌握注液、停泵憋壓等基本設置，以及前后處理的一些技巧。
展開 基于Flowmaster2的水輪發電機組動態仿真建模方法
為了方便快捷地仿真水電站水力動態特性,提出了一種基于Flowmaster2軟件的仿真新方法。按Flow2master2軟件要求推導出了建立水電仿真系統過程中最關鍵部件水輪發電機組的數學模型,詳細介紹建立其仿真模型的步驟和編程方法。通過對一混流式水輪機組進行了建模,表明文中的方法能夠方便快捷地實現水電站水力系統仿真建模,為大型水利水電工程數字仿真奠定了必要的基礎
基于Flowmaster2的水輪發電機組動態仿真建模方法.pdf
開源XFEM程序：PhiPsi介紹
應力云圖
裂紋擴展
實例18: 3D非平面分段水力壓裂 (10條隨機生成天然裂縫)
3D非平面分段水力壓裂
寶藏網站
以下兩個網址均為PhiPsi開發者的個人網站，里面提供大量實例代碼、源程序：
http://phipsi.top/
網站1
http://phipsi.top/other_book_xfem.html
網站2
開發者簡介
師 訪，1988年生，江蘇沛縣人，副教授，碩士生導師。
Bezier曲線設計渦輪葉片造型與CFD驗證解析
[7] 趙洪波.渦輪鉆具渦輪葉片設計及水力性能仿真優化研究[D].北京:中國地質大學(北京),2012:45-52.
[8] 姚堅毅,劉寶林,王瑜.渦輪鉆具水力設計與分析方法應用現狀研究[J].石油礦場機械,2012,41(3):4-7.
A Solution for Turbine Blade Designing by Bezier Curve and CFD Verification Analysis
HE Heng
(Bright Dream Robotics, Foshan, Guangdong 528000, China)
Abstract：By taking a turbine of a certain size and a flow value as a case, this paper analyzed the process of using the Bezier curve to design the turbine blade shape, performed CFD verification, obtained the machinery performance prediction curve, and verified design of turbine blade shape.
文章來源：南華大學學報自然科學版
展開 自主CAE|基于PERA SIM Fluid的汽車電子水泵分析
摘要：本文基于PERA SIM Fluid 通用流體仿真軟件建立了汽車電子水泵仿真的過程，從導入幾何模型開始，到劃分多面體網格、對葉輪及蝸殼壁面進行邊界層控制，在物理模型設置中賦予材料參數及選擇合理的湍流模型、賦予計算域參考坐標系和轉速，在邊界條件中定義進出口類型，并給定參數、匹配好交界面后，進行求解方法的控制和輸出參數的監控，最終得到關注的性能結果，并通過云圖、矢量圖、流線等方式對仿真結果進行可視化分析，實現了汽車電子水泵的三維仿真。本文的工作對泵水力性能設計和優化具有一定的指導意義。
關鍵詞：汽車電子水泵；仿真；水力性能
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2.引言
隨著新能源汽車的快速發展，未來在節能減排、電動化等大背景及新趨勢下，電子水泵行業將迎來快速提升期。電子水泵作為汽車發動機能量轉換的核心部件之一，需具備汽車能運行于所有工況下的可靠性。目前，整車企業仍然是以國外品牌為主，國內汽車水泵的效率在設計工況下通常低于在汽車實際運行中，以城市工況為主，運行轉速較低，無法達到設計工況，其運行效率更低，因此，對現有水泵進行優化設計，以提高水泵效率顯得尤為重要。
優良的泵產品除了需滿足流量、揚程、汽蝕等性能要求外，還要求具備高可靠性、高效率等特點，能夠滿足裝置長周期安全運轉要求。本文基于PERA SIM Fluid 仿真軟件完成了汽車電子水泵仿真過程。
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ANSYS 2019 R3全面升級自動駕駛解決方案
分布式計算服務（DCS）是一系列全新的應用，它的推出可幫助用戶分配、管理和求解對各種計算資源的仿真。此外，DCS還可幫助用戶在操作系統、網絡和各區域間更高效地使用計算資源，通過設計優化最大化仿真的投資成本。
BMC瑞士公司利用DCS技術構建一流的冠軍賽車。BMC瑞士公司研發負責人Stefan Christ表示： “該項目的結果對我們品牌的成功至關重要。”
在流體套件中，ANSYS? Fluent?提供一種全新的用戶體驗，其可幫助工程師以更少的時間和更少的訓練完成更多的計算流體動力學仿真。該版本不僅可進一步簡化設計，提高用戶體驗，而且還可將其使用范圍擴展到新的應用領域。
INDAR使用ANSYS Fluent基于任務的網格劃分工作流程，顯著加快了其水力發電機的仿真進程。INDAR熱研究工程師Itsaso Auzmendi Murua說道： “預處理時間已從以前的6至8天縮短到了4個小時，求解時間也削減了30%。”
2019 R3是一個新的自動化工作流程，可加快ANSYS Fluent伴隨求解器的速度，因此用戶可輕松找到給定工作條件下的最佳形狀。此外，Fluent用戶還可直接在Fluent中便捷評估極為復雜的降階模型和后處理結果，從而在探索設計替代方案時獲得更深入的洞察。
在產品組合中解決問題的速度更快
ANSYS? Discovery?系列可在設計前期不斷引入仿真，使每個工程師都能獲得強大的分析功能。在ANSYS 2019 R3中，Discovery系列可通過第一個交互式拓撲優化工具引入生成式設計功能，該工具的速度和易用性取得了突破性的發展，可在幾分鐘內發現最佳設計。
展開 石化核電行業仿真咨詢與專業定制開發
蒸汽發生器分析法設計系統界面
10、專業系統-水力壓裂模擬分析系統
水力壓裂是低滲油氣田、煤層氣、頁巖氣開發的核心增產技術，為了達到最佳的壓裂效果，需要對水力壓裂進行優化 ，使得改造體達到最佳經濟產量的要求。
水力壓裂模擬系統是是目前唯一可以對三維節理巖體水力壓裂過程進行仿真模擬并計算改造體，從而對水力壓裂措施和儲層產量進行優化與預測的軟件技術。運用三維非線性有限元流固耦合算法對水力壓裂過程的瞬態滲流以及復雜節理網絡與完整巖石的斷裂擴展進行模擬，并基于實測數據（ISIP，BHP，MSE）對不確定輸入地質參數進行反演優化，保證模擬精度，可用于頁巖氣開采、煤層氣、石油開采、地熱能開發等領域，進行水力壓裂措施優化、產量預測與優化等，為綠色能源開發服務。
頁巖氣儲層改造水力壓裂模擬
11、再冷凝器與管道系統建模與分析
實現再冷凝器與復雜管道系統從一維模型到三維模型的參數化自動建模，并考慮熱工、安裝、振動、運行等載荷進行整體分析與局部細節模擬，對其剛度、強度、疲勞壽命進行校核。
再冷凝器與管道系統整體計算與局部計算
12、儲液罐實程地震分析
采用流固耦合算法計算給定儲水箱在地震在和靜力載荷綜合作用下的應力響應，用于儲水箱抗震分析和應力評定。包括液晃、液固耦合地震響應、基于RCC-M規范的應力評定。
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