comsol數值模擬流場和聲場的案例
1、多相流comsol模擬雨點滴落（包含層流和相場） ￥99
多相流comsol模擬雨點滴落，因模型文檔太大，請進入百度網盤下載。
鏈接：https://pan.baidu.com/doc/share/v0fvDLgQutk1j9v26hKzzg-582660947355114 提取碼：kewo
室內流場與溫度場的實驗測定及數值模擬
CDF 技術及其商業軟件的發展使人們可以用數值模擬的方法預測室內熱環境，評價通風效果，改進空調送回風系統的設計，在提供舒適的室內環境的同時，進一步降低能耗。為了對數值計算結果進行檢驗，在某室內送回風節能,氣流組織模擬實驗室中對空調工況下的氣流組織和溫度分布進行了實驗測定，并采用商業軟件Airpak 對房間內的速節能,速度場、溫度場進行了數值模擬。在數值計算中采用k?ε方程作為紊流模型，以現場實測數據作為邊界條件，計算結果與實測數據吻合較好。結果表明，采用商業軟件對空調工況下室內送回風氣流組織與溫度分布的數值模擬可以獲得較準確的室內流場、溫度場及空氣年齡的詳細數據，從而可以對整個空調通風效果進行全面評價，以改進空調系統。
室內流場與溫度場的實驗測定及數值模擬.pdf
展開 【年終系列實例EX7】單相射流泵內部流場數值模擬計算
單相射流泵內部流場數值模擬計算
1 實例說明
如圖1所示的射流泵，包括動力入口、吸入口與出口。已知泵動力入口速度1.66m/s，吸入口速度0.49m/s，出口壓力0.042MPa，研究其內部流場分布及泵效率。
圖1射流泵計算模型
2 計算網格
在workbench中構建計算流程，采用ICEM CFD進行網格劃分。計算流程如圖2所示。
圖2計算流程
網格劃分過程這里不詳細描述，建議使用ICEM CFD劃分全六面體網格。這里僅為演示，因此劃分四面體網格。劃分后的計算網格如圖3所示。
圖3生成計算網格
3 計算設置
FLUENT中的設置包括以下內容，下面以圖形顯示各重要設置選項。
圖4采用壓力基求解
圖5采用Realizable K-E湍流模型
圖6添加工作介質為water-liquid
圖7設置計算域中介質為water-liquid
圖8設置動力入口邊界條件為速度入口，設置速度1.66m/s
圖9設置吸入口速度0.49m/s
圖10設置出口邊界壓力0.042MPa
圖11壓力速度耦合采用Coupled算法
圖12初始化求解
圖13設置迭代500步
4 計算結果分析
4.1 各種物理量查看
圖 14速度云圖
圖 15壓力云圖
4.2 效率計算
定義射流泵效率計算方式：
式中，q3為吸入口流量，P2為出口壓力，P3為吸入口壓力， q1為動力液入口流量，P1為動力入口壓力。
圖 16質量流量統計
查看各邊界質量流量，如圖16可知，q1=3.24kg/s，q2=4.46kg/s，q3=1.227kg/s。
展開 Comsol多物理場仿真軟件在滑坡數值模擬中的運用
摘 要：滑坡地質災害由于其成因機制特殊，涉及水與巖土體之間作用，有關能模擬流-固耦合的軟件相對較少。而Comsol作為一款多物理場仿真軟件，其“多孔彈性”接口很好的做到了達西定律與固體力學的耦合，對于評估流體導致巖土體的變形有很大的優勢。基于此，文中以某實際滑坡案例為基礎，利用Comsol多物理場數值模擬軟件對滑坡進行了流-固耦合計算，獲取了滑坡的變形破壞機理及特征。
關鍵詞：Comsol多物理場仿真軟件;流-固耦合;滑坡;
引言
Comsol多物理場仿真軟件，涉及電氣、結構、聲學、流體、傳熱等各個學科領域，對流-固耦合計算有天然的優勢。對于針對滑坡問題中流-固耦合計算他有專門的計算接口“多孔彈性”接口，該接口主要對達西定律與固體力學進行了耦合。多孔塌陷模型主要描述了多孔介質中流體與基體變形之間的相互作用，基體中流體的變化將產生流體壓力或同等水頭。因此在模擬水對巖土體作用時，其所采用的本構方程具有極大的優勢。
西南某滑坡處于淺層變質巖區域，該區域年降雨充沛，基巖裂隙十分發育。因此，地下水較為發育，滑坡區內可見多出下降泉。研究區內主要分布巖性較為單一，為粉砂質泥巖，是地下水主要賦存介質。經實地調查，該滑受地下水影響明顯，因此有必要進行流-固耦合計算。基于此，文中選用Comsol多物理場仿真軟件對該滑坡進行了流固耦合計算，分析了地下水對滑坡的作用特征與機理[1]。
一、軟件介紹
COMSOL Multiphysics是一款通用的多物理場耦合仿真軟件，內部提供完全耦合的多物理場和單物理場建模功能、仿真數據管理，可用于工程、制造和科學研究的絕大多數領域。
展開 
EREDOS項目：涵蓋水道流場數值模擬
圖9 模擬結果（~ 120 m3/s）
圖10 隧道上游流量曲線（~ 120 m3/s）
結構的水力應力
利用3D CFD模型可以仿真結果中提取許多與結構水力應力評估相關的參數，例如動水壓力、剪應力以及能量耗散等。
這些輸出結果有助于診斷現有結構的穩定性，并為可能的加固工程提供設計依據。它們可作為結構分析的輸入數據。
在所關注的流況中，壓力流和自由表面流交替出現，需要注意可能會觀察到振蕩現象，導致壁面上出現凹陷，這可能會造成不利影響。
下圖顯示水力結構上壓力作用的仿真結果類型。
圖11 結構上的壓力
圖12 結構上的能量耗散
結論
高精準度3D掃描數據作為基礎，利用先進的建模工具如 FLOW-3D HYDRO 可進行復雜流況的3D CFD模擬。研究結果包含流量曲線、詳細的流動狀況，以及周邊基礎設施上的壓力條件。
展開 汽車流場數值模擬及優化設計
當今社會汽車行駛速度正在不斷提高，對于汽車各方面性能提出了嚴格的要求，同時油價的上漲和空氣污染，對于汽車模型進行不斷地改進設計同樣是一個嚴峻考驗。并且汽車的安全性、操作性以及經濟性[2-3]也同樣是我們在未來汽車構造的設計和改進中考慮的方面。
實驗和理論是研究空氣動力學的兩種主要方法[4]。現在，隨著計算機技術的發展和仿真模擬軟件的不斷優化，原本只有風洞試驗才能得到的結果現在卻可以通過計算機進行模擬。近些年，空氣動力學各方面理論以及計算機技術的不斷進步，研究者和設計者們開始嘗試通過計算流體力學 (Calculation Fluid Dynamics，CFD)進行仿真模擬[5]。由于不受實驗條件的限制，可以自由改變求解條件和車身模型，已經成為汽車空氣動力學研究的重要手段。尤其在早期車型開發中，應用CFD數值模擬可為車身外形的初選提供依據，方便直觀地了解汽車各部分的分離情況和尾部渦系結構及分布情況，初步計算出整車的氣動阻力系數，對于提高汽車性能、提高效率、節約經費有很大的幫助[6]。
1 數學模型
控制流體流動的基本定律是質量守恒定律、動量守恒定律和能量守恒定律,由此可以得到連續方程、動量方程和能量方程,聯立后所得的N-S方程組是流體流動遵循的普遍規律。
本文使用標準k-ε[7-8]方程有限差分法求解流場問題。連續方程為：
(1)
式中, vi為xi方向上的流場速度; xi為流場的第i個空間坐標變量。
雷諾平均方程為：
(2)
式中, t為時間變量; xj為流場的第j個空間坐標變量; p為流場壓強; υ為流體粘度; v′i、v′j分別為xi、xj方向上的脈動速度。
展開 凍融問題滲流場和溫度場耦合數值模擬
凍融作用在自然界中普遍存在如自然環境科學中滲流與溫度的相互作用會影響到滲流場和溫度場的分布從而影響生物的生存環境。高寒地區工程的凍融破壞作用例如路基凍脹穩定問題寒區隧道的凍脹破壞等這些都是滲流和溫度的耦合問題。為了揭示凍融作用下滲流場和溫度場的變化規律建立了描述滲流場及溫度場耦合的偏微分方程其中滲流方程中考慮了溫度作用引起的介質滲透特性的變化和水量變化及溫度梯度對滲流的影響。在溫度方程中考慮了相變對介質熱物理參數的影響及水流動引起的對流作用影響。然后利用多物理場耦合分析軟件COMSOL Multiphysics成功的求解該方程組通過算例與Lunardini的解析解進行了對比驗證數學模型的合理性。最后通過一個凍結壁算例計算了在水流和熱傳導作用下的凍融情況和溫度場的變化規律。結果表明溫度場對滲流場分布有一定的影響同樣滲流對凍融作用的影響顯著在凍融和滲流的作用下溫度場發生了明顯的變化。
凍融問題滲流場和溫度場耦合數值模擬.pdf
展開 基于Fluent風沙兩相流路基周圍流場數值模擬分析
基于Fluent風沙兩相流路基周圍流場數值模擬分析
本課程基于Fluent風沙兩相流路基周圍流場數值模擬分析，從建模到網格劃分，以及相關設置進行了講解，并運用tecplot軟件進行了后處理；其中許多點作者花費了大量時間進行理解，例如風速輪廓線的設置以及求解設置中相關參數的取值，讀者可在本課程基礎進行拓展延申，節省前期大量時間，使得可以讓許多時間花費在研究上。
課程內容：
章節1、建立3d路基模型.mp4
章節2、模型網格劃分.mp4
章節3、歐拉模型及材料設置.mp4
章節4、風速輪廓線及邊界條件設置.mp4
章節5、求解方法控制及初始化.mp4
章節6、云圖及計算導出設置.mp4
章節7、tecplot后處理示范.mp4
章節8、最終計算結果展示.mp4
內容中詳細介紹了如何使用自編函數實現對數風速輪廓線形式，以及各參數的解釋等。
風速輪廓線樣圖（風速過大，需調整摩阻風速，該圖僅做示例）
部分課程內容截圖
部分課程內容截圖
湍流效果展示圖：
視頻中未加輪廓線，加完后輪廓線與上述情況相同：
展開 comsol考慮流-固耦合理論的煤層瓦斯抽采數值模擬 ￥100
本模型來源論文復現，附件中包含參考論文和模型，歡迎大家下載學習。
煤巖作為一種多孔介質，具有復雜的宏觀裂隙、顯微裂隙和孔隙組成。在高 壓水射流擾動后，打破原始儲層的原有應力平衡狀態，使多孔介質所受有效應力 發生改變，煤巖的孔隙度和滲透率也隨時間推移而不斷發生改變，煤層中原有瓦 斯運移狀態被打破。煤儲層中瓦斯的吸附、解吸過程也會引起煤的膨脹變形和基 質收縮。因此，研究水射流擾動煤層后的瓦斯運移產出過程，必須要綜合考慮應 力場、變形場和瓦斯滲流場三場互相耦合作用。
基本假設 瓦斯在煤儲層中的運移產出是一個涉及多學科的及其復雜過程，包括滲流力 學、固體力學、材料力學、巖體力學等，需要引入必要的假設作為建立流-固耦合 偏微分方程的基礎。本文根據前人對流-固耦合理論的不斷研究，為建立含瓦斯煤 巖流-固耦合理論模型提出如下假設條件：
(1)含瓦斯煤巖可視為各向同性線彈性介質；
(2)將煤層視為均質，即煤層中各部分物理性質處處相同，并不隨著位置的變 化而變化；
(3)煤層溫度保持恒定；
(4)煤層中所含瓦斯視為理想氣體，且服從理想氣體狀態方程；煤層瓦斯解吸 服從 Langmuir 方程；
(5)煤巖的變形屬于小變形，含瓦斯煤巖變形所產生的應變與有效應力之間的 關系遵從廣義胡克定律；
(6)煤層中只有單相飽和的瓦斯飽流體，并且只有游離和吸附兩種狀態；
(7)設模型與外界隔絕，不發生任何形式的能量和物質交換。
求解結果
孔隙率數學模型
滲透率演化數學模型
應力場方程
滲流場方程
含瓦斯煤巖流-固耦合理論模型方程組
數學模型嵌入
應力場嵌入
展開 七孔探針，五孔探針，CFD流場數值模擬，FEA咨詢服務
南京納飛特流體技術有限公司提供七孔探針（五孔探針）三維自動測速系統、計算流體力學（CFD）流場數值模擬、結構靜力學和動力學有限元分析（FEA）、空氣動力學相關產品設計咨詢等服務，定制各種壓力/溫度傳感器、流體實驗與教學儀器等產品。公司業務主要涉及航空航天飛行器氣動設計與分析、風力機葉片氣動設計與分析、汽車空氣動力特性分析、船舶水動力學特性分析、建筑風工程、電子產品散熱分析、工業管道流量與壓力分析、閥門特性分析、流量測量儀表設計與特性分析。
如您需要專業的產品及咨詢服務，請與我們聯系，電話：15305152461，025-82263110，郵箱：nafeat@126.com
展開 自研流場可視化軟件（VTK數據可視化/數值模擬可視化）
</p><p>處理時序數據（時間步、快照、單步場），保留元數據（單位、坐標系、時間戳、網格信息、邊界條件等）。</p><p><strong>2.基本可視化能力</strong></p><p>標量場可視化：等值面、等值線、曲面切片、體繪制、色彩映射、傳遞函數、色帶注記。</p><p>向量場與張量場可視化：箭頭場、箭頭密度控制、流線、流束、路徑線、霧化/LIC 等。</p><p>體繪制與光照效果：體積渲染、霧化、光線追蹤、陰影與光照調參。</p><p>交互式切割/裁剪、平移/旋轉/縮放、裁剪體的布爾組合。</p><p><strong>3.高級可視化與分析工具</strong></p><p>流線、流束和粒子追蹤（在時間依賴數據中的粒子追蹤、時間步序列）。</p><p>渦結構與渦量分析：渦度、Q-criterion、λ2、swirling strength、渦核識別等。</p><p>標量-向量場聯合可視化：如在同一視圖中顯示溫度場和速度場的關系、等值面的疊加。</p><p>統計與分布分析：均值、方差、峰度、直方圖、PDF、時間序列分析、功率譜等。</p><p>數據降維與降噪：濾波、平滑、局部擬合、小波變換、降維方法（POD、ICA、DMD 等的可選實現）。</p><p><strong>4.時間與動畫能力</strong></p><p>時間步的逐幀查看、時間線滑塊、時間重采樣/插值、動態更改參數的可視化。</p><p>動畫導出（視頻、序列圖像）與時間軸標記。
展開 
納飛特流體技術有限公司提供種子清選機流場數值模擬
南京納飛特流體有限公司提供計算流體力學（CFD）流場數值模擬、結構靜力學和動力學有限元分析、計算機輔助設計（CAD）三維建模等服務，開發和銷售多通道壓力傳感器、流體實驗與教學儀器等產品。公司業務主要涉及航空航天飛行器氣動設計與分析、風力機葉片氣動設計與分析、汽車空氣動力特性分析、船舶水動力學特性分析、建筑風工程、電子產品散熱分析、工業管道流量與壓力分析、閥門特性分析、流量測量儀表設計與特性分析。
南京納飛特流體有限公司（NAFEAT),歡迎您！
http://www.nafeat.com/index.asp
[案例分析]基于Fluent 14.5離心泵內部流場數值模擬教程
應用CFD技術，通過計算機對水泵內部流場進行虛擬試驗，可以快速獲得外特性曲線，并且能夠更好的在設計階段預測泵內部流動所產生的漩渦、二次流、邊界分離、喘振、汽蝕等不良現象，通過改進以提高產品可靠性。
本教程采用IS80-65-125型水泵的水力模型，通過具體步驟希望廣大同行能快速掌握運用Fluent對水泵進行CFD模擬的步驟方法。
二、建模
采用Creo 2.0 M020（Peo/Engineer）進行建模。本次教程不考慮葉輪前后蓋板與泵腔間的液體（事實證明對實際結果有一定影響，為了教程方便因此不予考慮，大家可以在實際工作中加入對前后腔體液體），建模只考慮進口管部分、葉輪旋轉區域部分、蝸殼部分。對于出口管，可以根據模型的特征進行判別，本次模擬是由于出口管路對實際模擬結果影響很小，不存在尺寸急變等特征，因此去掉了出口管段，以減少網格數量。建模如圖所示：
圖1 建立流道模型
三、網格劃分
建模完成后，導出*.x_t（或其他格式）格式，導入網格劃分軟件中進行網格劃分。網格劃分軟件有很多，各有各的優勢，主要采用自己熟練的一種即可。本次教程采用ICEM進行網格劃分。進口段為直錐型結構，采用六面體網格。葉輪和蝸殼部分采用四面體非結構網格（也可以采用六面體網格，劃分起來比較麻煩）。對于工程應用，可以采用不劃分邊界層網格，劃分邊界層網格比較費時間，生成的網格數量也很高，但是從模擬的外特性曲線來看，差別不是很大，但是對于研究邊界層流動對性能的影響，就必須劃分邊界層，對于采用有些壁面條件，也必須劃分邊界層（該部分查看其它教程）。
展開 基于comsol的屋內空調送風循環的溫度、流場和濕度分布分析 ￥2800
模型結合了流場將、溫度場、濕度場。</p><p>經過了7分鐘，整個屋內的環境變化展示在下面動圖。</p><p><br></p><p>動圖中間是房屋內26~32度溫區的擴散范圍，從空調出口開始擴散，由于空調是掃風模式，溫度區域集中再房中間</p><p><br></p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/201908/e6f8abc4bdb54d5f9d16b40cb54b3ce7.gif"></p><p>以下動圖是整個房間內的流場，注意空調出風口，正在上下左右掃風。 相對于不掃風的方式， 掃風使得溫度擴散更均勻一些。<img src="https://img.jishulink.com/upload/201908/97be87e7dc1947da9d5d25e42d4e1795.gif">以下動圖是濕度分布，隨著空調逐漸開啟，房屋內的濕度在下降。</p><p><br></p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/201908/49cc96efe7724d24809968222c610a53.gif"></p><p><br></p><p><strong>模型文件在文中開頭，需要的可以下載，加密文件如需密碼可以私信我。謝謝。</strong></p><p><br></p>
展開 基于fluent的煙氣輪機流場分析及動葉片沖蝕磨損的數值模擬
關鍵技術：滑移網格、DPM、分步計算、沖蝕模擬、建立葉輪拓撲結構及其中徑截面、顯示顆粒特性、
煙氣輪機是一種典型的透平機械，通過高溫高壓氣煙氣帶動動葉旋轉而對外做功，但煙氣中的催化劑顆粒會對動葉片造成嚴重的沖蝕磨損。現對該現象進行數值模擬研究，對該模型分析如下：
本研究為三維、瞬態問題，煙氣為高溫高壓氣體混合物，主要組份為N2、CO2、過熱水蒸氣、O2、SO2，視其為可壓縮理想氣體。高溫煙氣在煙機內的湍流流動雷諾數較高，故采用標準 k-ε湍流模型考察。動靜葉之間通過滑移網格實現相互運動，動靜葉流道內的數據通過交界面interface傳遞。煙氣中的催化劑顆粒主要受慣性力、氣相曳力、saffman升力的作用，其他力可忽略不計。由于催化劑顆粒極小很容易受到氣體湍流擴散的影響，故采用隨機漫步模型。
靜葉入口設置氣相壓力為0.31MPa、靜壓0.3Mpa,總溫665℃；動葉出口設置壓力0.108Mpa；動葉轉速為5817r/min。假定顆粒隨氣流從靜葉入口均勻入射，流量為7.5×10-5Kg/s,氣相進出口設置為逃逸邊界條件，動葉壁面為反射邊界條件。
一、準備軟件工具：gambit2.2.30、fluent6.3.26。
展開 