流場分析的案例
貢獻一本ansys流場分析的書《ANSYS13.0 FLOTRAN流場分析從入門到精通》
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前言
第1章 FLOTRAN流體分析概述
1.1 FLOTRANCFD分析的概念
1.2 FLOTRAN分析類型
1.2.1 層流分析
1.2.2 湍流分析
1.2.3 熱分析
1.2.4 可壓縮流動分析
1.2.5 非牛頓流動分析
1.2.6 多組份傳輸分析
1.2.7 自由表面分析
第2章 FLOTRAN分析的基本原理
2.1 FLOTRAN單元的特點
2.1.1 FLUIDl41單元
2.1.2 FLUIDl42單元
2.2 FLOTRAN單元的局限性
2.3 FLOTRAN分析步驟
2.3.1 確定問題的區域
2.3.2 確定流體的狀態
2.3.3 生成有限元網格
2.3.4 施加邊界條件
2.3.5 設置FLOTRAN分析參數
2.3.6 求解
2.3.7 檢查結果
2.4 FLOTRAN單元相關文件
2.4.1 結果文件
2.4.2 打印文件
2.4.3 殘差文件
2.4.4 重啟動文件
2.4.5 FLOTRAN重啟動分析（續算）
2.5 提高收斂性和穩定性的常用的工具
2.5.1 松弛系數
2.5.2 慣性松弛
2.5.3 修正的慣性松弛
2.5.4 人工粘性
2.5.5 速度限制
2.5.6 面積積分階次
2.6 評價FLOTRAN分析
2.7 驗證結果
第3章 FLOTRAN流體的基本屬性
3.1
展開 烤箱加熱流場仿真分析APP
<p>烤箱加熱流場仿真分析APP封裝了隔板間距尺寸參數、材料物性參數以及加熱管熱功率等參數，可快速計算結構局部尺寸、材料特性及熱損耗分布等改變的情況下對烤箱內部各部件換熱溫度及內部自然對流流場的影響。烤箱加熱流場仿真分析APP可查看固體部件表面溫度、烤箱內溫度分布等工程中所需的計算結果。</p><p class="ql-align-center"><span style="background-color: transparent;"><img src="https://pic4.zhimg.com/80/v2-c17e9480fd49ebbf464e81087fa28a7b_1440w.webp" height="555" width="639"></span></p><p>作為一名工程師，熟練掌握并應用仿真分析工具是必不可少的。在烤箱加熱領域，烤箱加熱流場仿真分析APP是一個非常有用的工具，可以幫助工程師快速計算結構局部尺寸、材料特性及熱損耗分布等改變對烤箱內部各部件換熱溫度及內部自然對流流場的影響。</p><p><span style="background-color: transparent;"><img src="https://pic3.zhimg.com/80/v2-8df4d85e086e5bab9c32f16256873932_1440w.webp" height="774" width="1341"></span></p><p>烤箱加熱流場仿真分析APP封裝了隔板間距尺寸參數、材料物性參數以及加熱管熱功率等參數，方便用戶根據實際情況進行輸入和修改。通過計算，用戶可以得到固體部件表面溫度、烤箱內溫度分布等工程中所需的計算結果。
展開 旋轉機械 流場分析｜基于STARCCM+的多翼離心風機流場分析
04
流場分析
下面對設計工況下的風機內部流場進行分析。截取葉輪中間位置的 XY 截面與XZ 截面，網格如圖8所示。在XZ截面上建立速度矢量Vxz的流線分布，如圖10所示。從圖中可見流量大部分靠近蝸殼出口側流動，并且在蝸殼中形成了非常明顯的上下兩個二次渦流，這是蝸殼中主要損失之一。其主要的成因是軸向上流動分布不均，造成上下壓力不平衡而形成的二次流動。在XZ截面上建立徑向速度的矢量分布圖，如圖11所示。徑向速度間接代表了葉輪進出口的流量分布。從圖中可以更加明顯的看到流量在軸向上分布非常不均勻，其主要原因是空氣從外界進入葉輪前由于多翼離心風機軸面流道的特點，無法使軸向進氣能很好的均勻的導出徑向出氣，所以無法避免的造成了軸向速度分布不均勻。從優化的角度需要對軸面流道和進氣裝置的導流特性進行優化。
圖8 XZ、XY截面示意圖
圖9 XY截面葉輪示意圖
在XY截面上，建立面上葉輪內部Vxy矢量的相對速度流線分布圖，如圖12所示。圖中可見葉輪間都或多或少的存在葉間渦，其中約有 2/5 的流道中渦占據一半位置以上，在流量集中區域渦相對較小，但仍然存在。因此葉間渦的作用對多翼離心風機中的影響不可忽視。
展開 酒店套房室內空調流場溫度場分析
針對之前的一個咨詢課題，總結了一下，簡單介紹了室內空調流場分析和熱場分析的基本方法，根據CAD圖紙來建立室內的三維圖，其中考慮了室內墻的厚度，和室外玻璃，不同墻等材料，室內燈泡，電器，床，等家具家電折算為體熱源平攤到室內中，考慮太陽光的輻射作用，主要從玻璃墻處進入室內，設置為面熱源進入計算域，模型的CAD圖紙如下所示：
根據該CAD建立幾何3維幾何模型如下所示：
其中天花板進行了隱藏處理，建立中央空調入風口和出風口，玻璃窗戶，外墻，內墻等，進行網格劃分，如下所示：
室內房間主要有空氣對流傳熱，墻的導熱，和玻璃窗戶的輻射，通過數值分析，設置檢測點和觀測平面內空氣的流場分布來優化空調入風口和出風口的位置，為中央空調的布置提供部分依據，外墻，內墻，玻璃等材料的物性參數由測量所得，通過計算可以得到以下結果。
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展開 
嵌入Workbench系統的Forte內燃機流場分析
本次課程介紹了嵌入Workbench系統的Forte內燃機流場分析課程。
COSMOSFloWorks 2006 離心泵流場分析教程
chouzhongmian.rar
COSMOSFloWorks 2006 離心泵流場分析教程.rar
ANSYS19.0 CFX蝶閥內流場分析(pdf文檔教程+源文件) ￥5
ANSYS19.0 CFX蝶閥內流場分析，介紹了蝶閥內流場仿真步驟，包括材料屬性設置、邊界條件設置、計算設置和后處理的設置。
ANSYS教學視頻| 嵌入Workbench系統的Forte內燃機流場分析
本視頻介紹了嵌入Workbench系統的Forte內燃機流場分析課程。
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來源于：陽普科技sunpro
消聲器流場分析
問題描述：xiaoyinqi流場分析
問題類型：流體分析
分析人：技術鄰 異色天空
簡述：
噪聲是衡量壓縮機品質的主要指標之一。在壓縮機噪聲的構成中，因氣流壓力脈動造成的空氣動力噪聲所占比例最高。這種噪聲主要產生在進排氣端，且相比之下進氣噪聲較強。
綜合以上信息，通常采用吸氣xiaoyinqi來控制氣缸腔內因制冷劑壓力脈動產生的輻射噪聲。另外，結合軟件分析xiaoyinqi的流場和聲場，采集數據對其進行設計優化，成為降低壓縮機噪聲的有效途徑。
模型：
壓力場分布：
速度場分布：
小結：
壓力損失是描述xiaoyinqi綜合性能的一個重要指標。在滿足降噪要求的同時，進出口端的壓力損失越小越好。由Fluent軟件計算可看出，隨著壓縮機排量的增加，入口速度的提高，該xiaoyinqi進出口端的壓力損失由212.69Pa增加到1573.43Pa，xiaoyinqi的效率降低。
氣體從進口管出口處以射流的形式進入，所以xiaoyinqi的一側面的所受壓力偏大。在消音腔內，氣流會與腔內流速較低的氣體混合，形成小范圍的旋渦，造成能量耗散和損失。隨后，氣體經過消音腔的緩沖進入排氣管，排出xiaoyinqi。總的來看，吸氣xiaoyinqi內部的速度場比較均勻，對氣體在消聲器內的流動影響不大。
展開 壓氣機動葉流場仿真分析
今天給大家帶來的是采用INTESIM CFD軟件進行壓氣機動葉流場仿真分析。建立動葉片單流道模型，使用周期邊界條件及單旋轉坐標系SRF方法，模擬動葉旋轉流場，分析時采用 SST kw 湍流模型。
壓氣機模型
單流道計算域
選擇“單位設置" 在彈出窗口中選擇“SI（m,kg,s,K,A）”國際單位
新建物理模型，選擇“Compressible Flow"
進行流體仿真控制。
在基本設置中，流體性質選擇“湍流”，湍流模型為SST，介質屬性設置為理想氣體，粘性模型為Sutherland模型
在求解控制中，對流離散項為REO格式，熵修正系數為0.2；線性方程組求解最大迭代次數設置為50次 ；CFL縮減因子設置為4
設置分析類型，迭代次數2000次 ? 勾選“自適應CFL”，設置 CFL初始值為5、衰減因子1.5、增長因子0.5、最小值5、最大值10
設置入口邊界：
右鍵單擊"邊界條件>入口>亞音速入口” ，選擇節點組件“inlet”,“入口設定類型”選擇“熱力學量”，輸入總溫318K、總壓101325Pa、流動方向為+Y
設置出口邊界
選擇節點組件“outlet”，輸入“靜壓”101325Pa
選擇節點組件“hub、 “shround”與“wall_yepian”，設置“恒定熱流” 為0，即絕熱壁面
定義交界面
在彈出窗口中選中組件“peri_1”和“peri_2”，單擊“確定”
設置周期邊界條件，選擇網格交界面。
展開 空氣炸鍋內流場的CFD模擬方法和分析
滑動網格模型是模擬多移動參考系流場的精確方法，本文采用滑動網格模型計算非穩態流場[11]，風扇以1500 rpm的速度進行旋轉，產生離心傾斜向下運動的高速氣流，瞬態計算時間步長為1×10-4 s。如圖4所示，通過采用透明模型，利用紙片對空氣炸鍋內部流動進行流動顯示，實驗測試結果和CFD計算結果一致。紙片沿著逆時針方向滾動，并且集中在炸鍋下部邊緣，而CFD的結果能夠提供更加全面的流場數據，對上述現象進行解釋。
圖4 空氣炸鍋內部流動方向的CFD與實驗對比圖
3 結果分析與討論
3.1 關鍵截面位置說明
本文選取多個典型截面對空氣炸鍋的內部流場進行分析，如圖5所示，分析了速度場、渦量場和湍流動能分布，闡述了炸鍋內高速流體的運動過程和作用機制，詳細分析了流場的均勻性和湍流程度。
展開 
ANSYS視頻：Discovery Live 流場分析操作過程培訓
Discovery Live 流場分析操作過程培訓，本視頻介紹了Discovery Live流體部分的使用，其中包含了內流場和外流場，并對如何創建以上分析和得到各種結果做了詳細介紹，軟件完整的介紹了使用過程，并說明過程中的特點。視頻地址：https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5NzEzODQ4Mg==&mid=2651802080&idx=5&sn=a3dd8832dc7872ac8fdfe6fd155aa50d&chksm=bd2570bd8a52f9abd9a497ef83ac851a67e08a017e0c9d7b7420bc1e8a385ca57122543a1876&scene=21#wechat_redirect
展開 換熱翅片選型之流場分析！——徐凱
三等獎獲得者：徐凱
作品名稱：換熱翅片選型之流場分析
作品簡介：分析的是一個空調翅片的熱分析和外流分析，利用SpaceClaim直接建模，針對換熱翅片單元不同陣列的分析，利用DiscoveryLive強大的實時仿真技術，快速得到結構的流場速度分布，然后改變散熱翅片單元的陣列結構，可迅速觀察改變幾何結構前后，流場的變化情況。通過Discovery增加了設計人員對流場的認識，幫助快速選型。同時也展示了SpaceClaim幾何修復能力和Discovery實時仿真功能的無縫銜接。
下載和試用ANSYS Discovery系列產品： https://www.ansys.com/how-to-buy/3d-design-bundles
視頻文件：https://weibo.com/tv/v/GgzfcFBGb?fid=1034:dfef64334ef0ac5fae16f55cf307f6d1
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展開 Viscous Model之RANS（雷諾時均）-路堤流場分析
上一次，發了一個“Viscous Model之DES（分離渦）——路堤流場分析http://forums.caenet.cn/showtopic-540870.aspx”的專題帖，有人提出了有沒和RANS模型比較的圖。本次將重點介紹一下。模型邊界、計算區域、網格、求解器設置等見帖子http://forums.caenet.cn/showtopic-540870.aspx
Viscous Model中選擇k-epsilon，其他的參數保持默認設置。
由于是空氣流場，故不修改材料屬性；
在入口邊界中給定30m/s；
Solve-Controls-Solution保持默認；
殘差不修改；
進行流場初始化；
設置迭代時間步長為0.0001，次數100000，一時間步長內最大迭代次數50；
采用實驗室已有的大型計算機群，大概計算時間為一周。
由于采用的是時均方法，故不會出現DES中的瞬態流場，因此主要對比平均壓力場和速度場
（1）平均壓力場
DES-P
RANS-P
發現在路堤迎風側、路堤上方，壓力情況很一致，但在背風側存在了一些差異。
（2）平均速度場
DES-V
RANS-V
速度場的情況與壓力場差不多，都是在背風側存在了一些差異。
（3）距離路堤一定高度的水平分布曲線
對比平均壓力曲線和速度曲線，也可發現，在x軸負向時，兩者的差異性很小，而在后端，尤其是在路堤后，受到路堤的遮蔽效應，兩者的差異最大。
通過以上我們發現，常用的RANS模型，不能捕捉流場的瞬態結果，得不到流場變化的中間過程。但是其時均流場與DES的時均流場的吻合性較好，能夠滿足計算要求。
因此，若當不關心流場的瞬態變化時，完全可以采用RANS。
本次的講座帖，到此結束，歡迎大家一起交流學習！
展開 基于FLUENT的某反應器流場分析
關鍵詞：FLUENT，撞擊流，結構優化，計算流體力學，流場特性
撞擊流是強化流體微觀混合的有效方式之一，其原理是通過兩股或多股流束在同一空間點相互撞擊造成強烈湍流，撞擊流式反應器具有高效的微觀混合特性，能夠產生強烈的壓力波動，提高原料液分子間有效碰撞的概率，其性質優越，具有很大的應用潛力。對撞擊流式反應器的研究目前也相當成熟，利用數值模擬方法對撞擊流式反應器進行流場分析是常用的技術手段。
利用FLUENT軟件對某撞擊流反應器進行數值模擬。通過數值模擬手段對其幾何結構進行優化，探索得到其最優的結構參數。以某結構參數的反應器為例進行以下數值模擬流程介紹。通過精細的網格劃分和仿真設置，模擬了反應器內部的流場特性，以云圖和流線方式顯示反應器內部流場的速度分布和壓力分布。
在仿真過程中，首先建立反應器的三維模型。為提高仿真精度，對模型進行了poly網格劃分。隨后設置仿真參數，包括流體密度、粘度等參數。采用SST k-omega湍流模型來描述流體的湍流特性。后續可以通過改變結構參數和操作參數對其進行更為細致的數值模擬，以進一步優化其混合效果，強化流體微觀混合。
建立幾何模型時對其進行適當的結構優化便于數值模擬過程，網格劃分時對其施加一定的控制（如曲率和偏度）以提高網格質量，綜合得到網格質量大于0.2即可滿足一般仿真需求。幾何模型如圖1所示，網格劃分如圖2所示。
圖1幾何模型
圖2網格劃分
反應器內初始流速分布如圖3所示，數值模擬過程中撞擊流流體入口流速設置為30m/s，反應器內初始壓力分布如圖4所示。
圖3初始速度分布
圖4初始壓力分布
反應器達到穩態時，速度及壓力分布如圖5和圖6所示，沿著反應器中垂面，左右兩側速度呈現對稱分布，兩股流體撞擊后速度降低。
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