高速流體
關注創建者：C乘風破浪 創建時間：2022-03-20
高速流體的視頻教程
ANSYS Fluent 快速入門視頻2020 - 劉堯
平臺：ANSYS Workbench 2020R1 主講人：劉堯 博士 / ANSYS高級應用工程師 / ANSYS高級培訓師 1 ANSYS2020-Fluent穩態流動與溫度場分析-劉堯 2 ANSYS2020-Fluent離散相DPM模型-劉堯 3 ANSYS2020-Fluent多組分流動與后處理-劉堯 4 ANSYS2020-Fluent可壓縮流體-高速機翼外流場分析-劉堯
￥10 5小時 1747播放
查看
高速流體的實例教程
今天我們就用流體力學做一瓶冰汽水。
引射器，文丘里效應的典型應用，從入口處到喉部橫截面接逐漸縮小，流體流入，前后流量相等，則喉部流速最大，根據伯努利原理，流速大則壓強小，喉部形成低壓區，側管里就會吸入氣體。把側管插入裝有常溫水的密閉瓶子中，上方空氣被吸走，則氣壓降低，如果降到4kpa，常溫水就能沸騰，沸騰吸熱，那么這個瓶子就會變成一個低溫的“冰棒”，就可以用它來冰汽水啦！
為了證實這一想法，我趕緊用AICFD仿真驗證了一下，高速流體流過引射器后，忽略藍色部分低速的渦流區，可明顯地看到紅色的高速流體被吸入，統計一下，被吸入的流體速度是37.9m/s。理論加仿真，這引射器可吸入氣體無疑。
只是想讓常溫水沸騰，要通過抽氣 把水面上氣壓要降到4kpa才行！能達到這么低的氣壓嗎？先找找身邊的流體試試吧，挑戰4kpa！身邊的流體，首先想到了水龍頭里的水，小試了一下，水柱升高了1厘米，一個大氣壓是100Kpa，對應10米水柱，計算一下，水面上氣壓就是99.9Kpa，與4kpa相差十萬八千里！那么如果給水增壓呢？買來了水管，看能不能借助大自然的力量，利用重力給水增壓。水管的進水口到出水口大約7米的高度，產生的壓力相當于0.7個大氣壓了。2厘米水柱！對應水面上壓強就是99.8Kpa，基本沒什么改進！
怎么辦呢？消防栓？這個噴出來流速大，肯定能行吧。up主朦朦站起來為博眼球，擅自動用消防栓，被警方……怎么辦呢？可能液體不行，要不用氣體，買個大塑料瓶試試？瓶子買來了！這次，水柱高度上升到了半米！對應水面上壓強為95Kpa，有進步了，但還遠遠不夠，而且瓶子氣體容量太小，持續時間太短。要不用大容量氣球試試？5厘米！水面壓強就是99.5Kpa，氣球壁太軟了，壓力小，什么壁面抗壓，容量又大呢。
展開 通用基礎操作：覆蓋核心工具與流程：針對 Abaqus 流固耦合的基礎操作，課程從模型導入（CAD 模型處理、幾何清理）、網格劃分（流體域與固體域的網格類型選擇、密度控制）、材料定義（流體與固體的本構參數設置差異）、邊界條件施加（流場入口 / 出口、固體約束的協同設置）等環節，結合通用案例（如簡單管道流固耦合），先講解理論原理（如為何流體域需選擇歐拉網格、邊界條件需滿足流場連續性方程），再演示操作步驟，最后強調操作中的理論注意事項（如網格質量對計算收斂性的影響），讓你每一步操作都有理論支撐。
2. 專項案例實操：聚焦工程實際場景：課程精選大量貼近工程的流固耦合案例，每個案例均實現 “理論拆解 - 全流程操作 - 問題解決” 的深度覆蓋：
1) 案例一：虎門大橋渦激振動 - 流場分析。先講解渦激振動的流體力學原理（卡門渦街形成機制），再演示流場建模（風場參數設置、結構振動監測點布置）、耦合分析設置（流場與結構的動力耦合參數），最后通過結果分析（流場速度云圖、結構振動位移曲線），復盤理論與操作的對應關系，幫你理解流場特性如何影響結構響應；
2) 案例二：高速流體沖擊分析。先講解高速流體的動量傳遞理論、沖擊載荷的計算原理，再演示流體域定義（EOS 狀態方程選擇）、沖擊邊界設置（速度 / 壓力載荷施加）、求解控制（時間步長調整以捕捉瞬時沖擊），最后通過結果（結構應力分布、流體壓力變化）驗證理論與操作的一致性。
3.
展開 空化，是局部區域內流體壓力低于飽和蒸汽壓時，液體由液相向氣相轉變的過程。根據結構不同，空化可分為游移空化、片空化、云空化、渦空化和超空化等。
梢渦空化（Tip Vortex Cavitation, TVC），是渦空化的一種，該空化現象常見于螺旋槳、橢圓水翼等易產生梢渦的設備之上。
▲ 試驗時水翼梢渦空泡結構
主動射流什么鬼？
主動射流是流動控制方法的一種，該方法的主要思路是將質量以及動量引入流場來干擾流動，通常是向空化區域附近流場噴射水、空氣、難溶氣體或其他抑制空化產生的聚合物等來改善其流動條件從而達到控制空化的目的。
該方法可通過在螺旋槳等設備內部布設流道并在表面開設射流孔，從而實現向局部流場內噴射高速流體進而實現空化抑制效果。
▲ 螺旋槳中布置的主動射流流道
經試驗驗證，主動射流可以有效降低梢渦空化的發展長度。但是，其內部的流動機理和作用機制還不甚清晰，因此進行主動射流對水翼梢渦及其空化抑制作用的模擬工作，探究主動射流對空泡抑制作用的機理具有非常重要的理論和實際意義。
主要結論
本文通過在NACA0012型橢圓水翼葉梢中心線（垂向射流）及偏吸力面位置（側向射流）開設射流孔，探究了主動射流對水翼梢渦空化的影響，同時分析了射流角度及射流速度對結果的影響。
展開 2.高壓rinsing過程wafer上的靜電帶電與靜電累積等；
圖2.高速流體產生靜電的情形
3.自動化設備取放die、chip過程產生的靜電與累積；
圖3.Die attachment機臺中吸取Die產生靜電的情形
4.其他制程設備中的靜電產生情形。
芯片封測工廠靜電導致芯片不良的方式
靜電導致芯片發生電性不良（功能失效及電氣可靠性下降），主要表現為wafer上方的靜電累積過高導致絕緣膜層電性損壞（集中于wafer sawing工序中的HPW ringsing中），與靜電放電（Electro-Static Discharge，ESD）過程產生的快速電流脈沖stress絕緣介質膜層引發擊穿失效（主要發生于wafer的probing test，封裝測試階段的die attachment、wire bond及各種電性測試工序）。
圖4.wafer正面的高靜電導致芯片中絕緣介質膜層擊穿而導致電性不良的情形
圖5.芯片帶高靜電觸碰到接地金屬部件發生ESD的情形
圖6.芯片封測工廠中典型的靜電導致芯片不良的情形：電測機臺關鍵位置存在高靜電源導致芯片發生FI-CDM ESD
展開 高速流體沖擊至平板后，滯止，溫度上升，并和平板發生熱量傳遞。
文獻中有兩個地方值得爭議，第一個地方是一處明顯錯誤。
如圖畫圈的地方，出現了兩處溫度不連續。這是明顯不正確的。原因是文獻采用了interface進行流固耦合換熱，而interface進行標量插值，回來帶誤差使得溫度不連續。應該采用wall wall shadow模型。
第二，文獻中溫度和壓力圖出現了明顯的激波串，但是我用fluent總是撲捉不到。根據氣動理論 該模型pe2>pb，出口氣體應該繼續膨脹，而不是在出口附近形成正激波，或者強烈的激波串。那么這個激波串應該是擋板對氣流的反射作用造成的。
但是目前還撲捉不到。
用耦合算法出現了類似鉆石網狀的結構。
激波串
溫度
Examination on Substrate Preheating Process in Cold Gas Dynamic Spraying0.pdf
2.rar
密度基
Desktop.part2.rar
壓力基
Desktop.part2.rar
3 MB, 下載次數: 45
壓力基
第一個圖是耦合算法求解結果。還沒有完全收斂。
第二個是壓力基求解結果，連續項quick，其他1階格式
壓力基
密度基
Desktop.part1.rar
展開 
高速流體的相關專題、標簽、搜索
高速流體的最新內容
先講解高速流體的動量傳遞理論、沖擊載荷的計算原理，再演示流體域定義（EOS 狀態方程選擇）、沖擊邊界設置（速度 / 壓力載荷施加）、求解控制（時間步長調整以捕捉瞬時沖擊），最后通過結果（結構應力分布、流體壓力變化）驗證理論與操作的一致性。
3.
技術鄰針對性解決方案
1) 聚焦工程實際，教 “能用的方法”：不教脫離實際的通用案例，直接以你的項目模型（如 “汽車發動機蓋聲固耦合”“化工管道水錘效應仿真”）為教學核心，講解工程中常用的技術方案（如用 “CEL 方法” 解決高速流體沖擊，用 “MpCCI 協同仿真” 解決大型風場問題）；
2) 結果對標實驗，確保客戶認可：講師會先幫你完成 CAE 分析，若結果與實驗有差距（如誤差 15%）
核心應用場景
課程亮點
本地耦合（基于 Abaqus/CFD）
共軛傳熱、基礎流固相互作用（需適配 6.10-2016 版本）
拆解版本限制下的操作技巧，搭配溫度場仿真案例演示
多物理場（基于 CEL/SPH/ALE）
高速流體沖擊
權威保障亮點
本地耦合（基于 ABAQUS/CFD）
基礎流固耦合分析（如共軛傳熱），需適配 6.10-2016 版本
針對版本限制提供專屬操作技巧，搭配實際案例演示，確保低版本軟件也能高效完成分析
多物理場（基于 CEL/SPH/ALE）
高速流體沖擊
JB/T 15063-2025：針對配備主動磁懸浮軸承和保護軸承、由變頻器供電的三相永磁同步電動機，適用于高速流體機械，如曝氣風機、真空泵和空氣壓縮機。
JB/T 15064-2025：適用于帶式輸送機用三相變頻永磁外轉子電動機，規定了其型號、基本參數、尺寸等。
JB/T 15024-2025：規定了電動密集架用無刷直流電動機的基本要求和技術要求。
一個小球放在空氣中，然后用一股高速流體來吹它。常用的湍流模型計算，很快收斂，豎直方向時，壓力云圖顯示，底部壓強最大，這就是平衡重力的那個壓力。當小球偏左，可以看到右側流速變大，壓強變小，球就能被向右壓回中心。
為了證實這一想法，我趕緊用AICFD仿真驗證了一下，高速流體流過引射器后，忽略藍色部分低速的渦流區，可明顯地看到紅色的高速流體被吸入，統計一下，被吸入的流體速度是37.9m/s。理論加仿真，這引射器可吸入氣體無疑。
只是想讓常溫水沸騰，要通過抽氣 把水面上氣壓要降到4kpa才行！能達到這么低的氣壓嗎？先找找身邊的流體試試吧，挑戰4kpa！
圖1：射出成型過程中微觀下塑料高分子鏈的形態變化
然而，在射出過程中，塑料高分子經歷了非常大的物理變化、形態變化，從料斗進料時的固態原料、受到料管加熱與螺桿剪切變成熔融態、在射出單元作用下高速高壓將流體塑料通過噴嘴灌入模具中、持續保壓至澆口封阻、模具中的冷卻水路將熔膠熱量帶走、逐漸冷卻至固態、塑件頂出時仍高于室溫、脫模后持續冷卻至室溫狀態。
2.高壓rinsing過程wafer上的靜電帶電與靜電累積等；
圖2.高速流體產生靜電的情形
3.自動化設備取放die、chip過程產生的靜電與累積；
圖3.Die attachment機臺中吸取Die產生靜電的情形
4.其他制程設備中的靜電產生情形。
Ⅲ噴射式泵：是靠工作流體產生的高速射流引射流體，然后再通過動量交換而使被引射流體的能量增加。
由于離心泵結構簡單，易于制造，流量平穩，適應性強，操作方便，在化工生產中應用十分廣泛，小編重點介紹離心泵。
離心泵的工作原理
離心泵在工作時，依靠高速旋轉的葉輪，液體在慣性離心力作用下獲得能量提高了壓力能。
