水質水動力
關注創建者：Gemini 創建時間：2016-12-05
水質水動力的視頻教程
船舶與海洋工程水動力分析-AQWA軟件入門與提高
（已結束，直播時間：2018-07-11 19:00） 第三講 經典AQWA水動力計算?（已結束，直播時間：2018-07-18 19:00） 報名福利： 1.掃描下方二維碼加客服微信，可以免費領取指定的高巍老師的付費課程； 2.加客服進微信交流群，課后可參與抽獎，贏取技術鄰抱枕、坐墊等精美禮品；3.參與活動，免費搶500元培訓券！
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AQWA軟件企業培訓（1） 目前主流水動力分析軟件特點
培訓主要內容有： 1.簡要介紹目前主流水動力分析軟件特點； 2.介紹經典AQWA； 3.通過AGS-plan建立船體模型； 4.通過ANSYS-APDL建立半潛平臺混合模型及混合模型的拖曳力線性化； 5.AQWA-librium介紹與實例； 6.AQWA-Fer介紹與實例； 7.AQWA-Drift介紹與實例； 8.AQWA-line多體耦合水動力分析與駐波抑制； 9.AQWA-Wave
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水質水動力的實例教程
利用仿真技術推演研究區域的水質情況
是環境仿真技術的重要應用領域
本周為大家帶來
專題的第五個案例
一起來學習吧
對海洋環境而言，發電廠冷卻水排放造成的影響可通過與其他環境因素的相互作用而產生綜合效應，對附近的水域造成影響。
《環境仿真專題》第五講
使用TELEMAC-MASCARET研究發電廠冷卻水排放對鹽水湖湖水質及生態的影響
01
研究背景
發電廠排放冷卻水的溫度或鹽度與排水口附近的水域如果存在差別，就會很容易影響周邊生態環境的穩定狀態。比如溫排導致的水溫改變會影響溶解氧含量等水體理化指標，從而引起水域內浮游生物的種類和數量波動、影響魚類的繁殖和發育等等。因此需要制定管理措施，限制發電廠冷卻水的排放量。
數值模擬可以實現在短時間內預測冷卻水排放對相關水域的水體理化指標的影響，直觀地體現不同管理措施的效果，從而輔助制定適合的管理措施。
02
軟件介紹
TELEMAC-MASCARET是法國電力集團（EDF）的法國國立水利與環境實驗室開發的一款研究水動力學和水文學領域的高性能數值仿真開源軟件。基于有限元法，使用不規則三角網格，讓復雜的海岸線和河口的描繪更為精確。該軟件可以構建1D，2D和3D水動力學模型以解決波浪傳播, 波浪振動特性，水質污染，泥沙輸運和海床形態變化等問題，擁有豐富的用戶技術支持和廣泛的工業應用及驗證。
03
模型建立
貝爾瀉湖位于法國的東南部，是最大的地中海瀉湖之一，僅通過西南方的一條水渠與地中海相連。
展開 本次研究的主要目的是利用高保真的 CFD 模擬和自動化的工作流程，通過優化船首形式來提高潛艇的水聲和水動力性能。
前 言
潛艇自發噪聲的來源可分為三大類。螺旋槳噪聲是當潛艇航速達到足以產生空泡時，由潛艇螺旋槳產生的噪聲。水動力噪聲包括潛艇在水中運動產生的各種噪聲源。機械噪聲是由潛艇上的推進、操縱和輔助機械產生的噪聲。水動力噪聲是主要的噪聲源，也是本次研究的主要研究對象。而潛艇模型是基于稱為DARPA SUBOFF的標準幾何模型。
本次研究利用高保真的CFD求解器 STAR-CCM + 求解流動的非定常RANS方程 和水聲學的 Ffowcs-William 和 Hawkings (FW-H)方程，開發了一個迭代設計過程，以降低水動力噪聲水平。利用CAESES軟件創建艇體的參數化幾何模型，由此，艇體的變體模型可以在搭建的自動化工作流程中被自動化的創建和利用。潛艇船首的形狀已用下列方程參數化，該方程創建了一條對稱曲線:
*參數化的對稱船首
多目標優化的目的是減少船體的總阻力以及螺旋槳槳轂后一米處產生的噪聲。所選擇的優化方法有一個使用 Sobol 算法的 DoE 初始步驟，得到的結果用作輸入，然后使用大家熟知的開放源碼 Python 庫中的LinearNDInterpolator方法建立代理模型。最后，用 NSGA-II 算法對目標函數進行求解。CAESES 軟件本身包含一個算法庫，算法有 Sobol 和 NSGA-II等。然而，LinearNDInterpolator 方法是通過 python 腳本實現的，并通過CAESES方便的特性定制功能與 CAESES 耦合。
展開 摘要
相分離在增韌水凝膠中起著至關重要的作用。因此，調節相分離結構對于理解相分離水凝膠的增韌機制至關重要。當前的合成策略通常對相分離結構提供有限的控制。最近，廣東工業大學高粱副教授,華南理工大學孫尉翔副研究員/施雪濤教授團隊將短烷基側鏈修飾的水凝膠庫制作為模型相分離水凝膠，以研究短烷基側鏈對相分離結構、表觀力學和動力學的長度影響。短烷基鏈改性聚合物從高濃度溶液中經歷蒸氣誘導相分離并聚結成連接良好的富含聚合物的相。隨著側鏈長度的增加，由于疏水相互作用增強，富含聚合物的區域變厚。
流變學表明，較長的烷基側鏈會導致較高的“玻璃化”轉變溫度和較慢的動力學。然而，通過將小變形特性（線性流變學）和大變形特性（拉伸行為）的拉伸速率和溫度相關性相關聯，團隊發現無論側鏈的長度如何，當拉伸時水凝膠變得堅韌和堅固。測試溫度接近玻璃化轉變溫度或拉伸速率匹配中頻區域的弛豫時間。在這項工作中獲得的凝膠的強度和韌性是相分離和玻璃化轉變的綜合作用。
這項工作闡明了相分離水凝膠中機械元件的設計原則。相關論文以題為Length Effects of Short Alkyl Side Chains on Phase-Separated Structure and Dynamics of Hydrophobic Association Hydrogels發表在《Macromolecules》上。
圖解
Cn-0.5的合成及拉伸性能
圖 1. Cn-0.5 的合成。
圖 2. Cn-0.5 的拉伸行為。(A) 一些最先進的堅韌水凝膠之間的斷裂應力 (σf) 和斷裂拉伸 (λf) 圖中的比較圖。
展開 前言
前文已經講了如何制作網格文件（.mdf文件），這一博文就講如何建立水動力模型。
Step 1 導出mesh文件
前文制作好的mdf網格文件不可以直接拿來用的，需要先導出成mesh文件，步驟如下三圖：
于是，就可以看到你設定的文件夾里出現了一個 .mesh 的文件，這個就可以用作建立模型了。
Step 2 設置模型參數
首先，選擇【MIKE 21】→【Flow Model FM（.m21fm）】，然后就打開了設置參數的界面，如下兩圖：
接下來，設置一下參數。
【Domain】，加載mesh文件，其他參數均保持默認。
【Time】，這個需要自己設置，如下圖：
模擬結束時間 － 模擬開始時間 = 時間步長 × 時間步數
對于時間步長如何確定，也并沒有特定的要求，我一般是根據情況取 60(1分鐘) 或 120(2分鐘) 或 180(3分鐘) 或 240(4分鐘)。
關于時間步長和時間步數，我自己做了一個 Excel 小工具，很方便計算，上傳到我的CSDN資源庫里了，有需要的讀者可以到資源欄目中自行下載（不需要積分），叫做：【MIKE小工具】-計算時間步數-晏長街。
【Module Selection】，模塊選擇，其中水動力模塊（Hydrodynamic）是必選的。我們這里也只選擇水動力模塊。
接下來的設置就都是水動力模塊的參數了。
【Solution Technique】，算法。
Shallow water equations，淺水方程，Time和Space均選擇低階運算方法（Low order，fast algorithm）就行，其余均保持默認。
Transport equations，傳輸方程，均保持默認。
展開 本案例利用Fluent以美國國防高等研究計劃 署 (DARPA) 的標準 SUBOFF 全附體模型 ( 無螺旋槳 )
為研究對象展開靜態水動力仿真分析，并與相關實驗數據展開對比，發現計算結果較為接近。本案例所進行的設置十分簡單。通過此案例后續可以進一步對各種水下航行體模型展開計算，并通過改變攻角、添加螺旋槳等方式，進行更為復雜的水下航行體水動力仿真計算。
1 workbench 設置
本案例具體設置如下圖 ：
2 SCDM 設置
2.1 導入幾何
整體幾何結構如下圖:s uboff長為L,直徑為D。外部計算域長為4L ，半徑為12D 。距離入口邊界與模型首部距離為L，出口邊界與模型尾部距離為L 。入口邊界條件設置速度入口邊界，出口邊界條件設置為壓力出口邊界， SUBOFF表面設置為無滑移壁面邊界條件，其余壁面設置為對稱壁面邊界條件 。
3 Fluent Meshing 設置
3.1 網格設置
采用 Fluent meshing進行網格劃分，采用六面體網格劃分，并劃分相對應的邊界層網格。需要對suboff附近區域進行網格加密，具體網格劃分如下圖所示：
4 FLUENT 設置
4.1 General設置與網格導入
由于本文僅分析穩態Suboff的水動力特性，因此僅需要進行穩態計算結果的討論，此處的設置比較簡單，勾選為穩態計算。
4.2 模型設置
由于是簡單的阻力計算，因此可以選擇K-W SST湍流模型進行仿真計算。
展開 
水質水動力的最新內容
關鍵詞：GROMACS；酒精-水混合物；互溶性；分子動力學；氫鍵分析
背景介紹
酒精與水的互溶行為在化學、材料、生物醫藥等多個領域中具有重要意義。例如，藥物溶液設計、溶劑工程、生物膜相互作用等都依賴于對醇-水體系微觀結構的深入理解。傳統實驗雖然能觀察到宏觀性質變化，但在分子尺度上的機理揭示仍需借助分子動力學模擬。
本案例基于GROMACS軟件，模擬分析乙醇-水混合液體系的互溶過程與氫鍵網絡特征
本案例利用Fluent以美國國防高等研究計劃 署 (DARPA) 的標準 SUBOFF 全附體模型 ( 無螺旋槳 )
為研究對象展開靜態水動力仿真分析，并與相關實驗數據展開對比，發現計算結果較為接近。本案例所進行的設置十分簡單。通過此案例后續可以進一步對各種水下航行體模型展開計算，并通過改變攻角、添加螺旋槳等方式，進行更為復雜的水下航行體水動力仿真計算。
1 workbench 設置
研究背景與意義
潰壩現象是指大壩或堤壩結構因洪水、地震、人為破壞或結構本身缺陷等原因突然失效，壩內水體以劇烈的流態向下游泄流，往往造成災難性的后果。歷史上的潰壩事故，如1975年河南板橋水庫潰壩，造成嚴重的人員傷亡和財產損失。因此，深入研究潰壩過程中的水動力學特性，建立精確的數值模型，對于預測洪災、制定應急預案以及大壩的設計與安全評估具有重大意義。
隨著CFD的快速發展，數值模擬技術逐漸成為研究潰壩問題的主要手段之一
水動力渦輪機_NACA_4424翼型
Assem1blade622.SLDASM
當前，水動力相關的研究與工程應用愈發依賴先進的技術手段。積鼎水動力仿真軟件，作為一款國產自主可控的專業且強大的數值模擬仿真工具，已在眾多領域嶄露頭角。在水利和水務行業，積鼎水動力仿真軟件不僅可為水利工程設計、防洪減災、水資源管理等領域提供的技術支持，更為水務行業的精細化管理帶來高效的解決方案。
積鼎水動力仿真軟件：助力水利水務行業設計及運維
1、高效預測，防患于未然
洪水、潰壩、泥石流等自然災害是水利行業面臨的重大挑戰之一
計算準確率高，項目準確率高達85%
計算效率高，同等算力條件下耗時節省40%
算法強大，可解決洪水頂托、水工建筑調度等問題
計算結果時空分辨率高，實現全流域水情動態演進
擴展性強，可實現產匯流、水動力、水質、泥沙等水利業務模型耦合計算
· 適用場景
該模型可以廣泛的滿足各類水利數字孿生的應用需求（如河道、湖庫等水利對象），準確性也是歷經多場次洪水的對比驗證
為普及和推廣云原生水動力仿真軟件的使用，讓更多用戶體驗云端水動力仿真軟件的簡單易用性，并通過不確定性分析技術強化水利領域數字孿生能力，遠算科技在11月24日成功舉辦“格物云CAE水動力仿真線下培訓”。
此次培訓內容基于遠算科技自主研發的國產可控仿真云平臺——格物云CAE，通過格物云CAE軟件一維、二維水動力模塊，以水利數字孿生真實案例作為切入點，幫助學員短時間快速了解格物云
01 研究背景
增加現有水利工程的產能，能夠在對社會和環境影響最小的情況下產生額外的能源。在法國，Rh?ne河的水力發電和航運運營商CNR正在為現有的水力工程增加小型發電站（Small Power Plant）。這些小型發電站將與現有水利工程并排建立，它們的水源主要來自現有水利工程入口通道前河段的入流量。在新建小型發電站的同時，CNR還將在現有水利工程的上下游建立漁道。
從水力的角度來看，
01 研究背景
入海口周邊通常有大量人類進行休閑和旅游活動，且入海口本身就是需要保護的生態系統。因此氣候變化引起海平面上升對入海口的影響，以及未來入海口的管理是一個備受關注的議題。
構建仿真可幫助評估極端天氣下的城鎮淹沒風險、泥沙輸運帶來的入海口形態變化和不同海岸線管理措施帶來的影響，對入海口的管理具有重要意義。
在英國威爾士海岸線上，有數個入海口迫切需要采取措施來降低淹沒風險。由于海平面的上升以及頻繁的風暴潮
01 研究背景
比利時的沿海地區有大量大型港口和風電站，比利時的沿海地區對其經濟發展至關重要。比利時海岸帶具有水位振幅大、水深小、懸浮沉積物濃度高的特點，因此非常需要可靠的數值模型來預測這一地區的水位和流速。
這個模型不僅要能夠對常況下由自北方進入北海和從南方通過多佛海峽的潮汐波引起的水位和流速變化進行準確預測，還必須能夠在強風極端天氣條件下給出準確的預測結果。
02 案例展示
IMDC
