整車內外流場分析的案例
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。
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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 基于Hypermesh前處理與Fluent、Optistruct求解器的流固耦合分析（一）流場計算
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一、概述
隨著計算科學以及數值分析方法的不斷發展，流固耦合或交互作用 （fluid structure coupling 或 fluid structure interaction）研究從 20 世紀 80 年代以來，受到了世界學術界和工業界的廣泛 關注。流固耦合問題是流體力學（Computational Fluid Dynamics，CFD）與固體力學 （Computational Solid Mechanics，CSM）交叉而生成的一門力學分支，同時也是多學科或多物理場研究的一個重要分支，它是研究可變形固體在流場作用下的各種行為以及固體變形對流場影響這二者相互作用的一門科學。了解流固耦合對于許多產品的設計至關重要。如果不考慮流體與固體之間的相互影響，則會導致產品性能被過高或過低估計。
流固耦合一般分為單向耦合與雙向耦合。如果結構變形非常小，并且可以認為結構的變形幾乎不會對流場的各項參數產生影響，或產品本身不允許在流體的作用下發生較大的變形，這種情況下只需要先求解出流體與固體界面上的壓強數據，并將壓強數據傳導到固體的表面進行結構力學計算。然而，如果結構發生大變形，流體的速度和壓力場就會因此發生改變，此時我們需要將其作為雙向耦合問題進行多物理場分析：流體流動和壓力場會影響結構變形，而結構變形又反過來影響流體的流動和壓力。實際工況中選擇進行單向耦合分析還是雙向耦合分析需要根據實際產品及作用工況進行判斷。
本文將執行一個單向流固耦合分析流程，先在Hypermesh前處理器進行流體域的建立和CFD網格劃分，然后導入至Fluent求解器進行流場計算，得到流體與固體界面的壓強信息，隨后將Fluent中計算得到的壓力信息映射至結構網格上，并使用Optistruct求解器進行結構力學分析。
展開 PAW焊接熔池_小孔流場與熱場動態行為的數值分析
PAW焊接熔池_小孔流場與熱場動態行為的數值分析.1.rar
PAW焊接熔池_小孔流場與熱場動態行為的數值分析2.rar
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 流場分析：基于STAR CCM+軸流風葉仿真分析
圖6 仿真風量對比圖
06
流場分析
湍動能的大小反應了壓力的脈動程度，湍動能越大說明壓力脈動越大。
垃圾焚燒SCR脫硝裝置流場模擬分析 ￥20
<p class="ql-align-center"><br></p><p class="ql-align-center"><br></p><p class="ql-align-justify"><strong>一、項目簡介</strong></p><h3>本次模擬對象為垃圾焚燒SCR脫硝裝置，常見的流場問題及優化措施</h3><p>問題1：煙氣分布不均</p><p>原因：煙道轉彎、變徑導致離心力或慣性力，使煙氣偏向一側。</p><p>措施：加裝導流板（Turning Vanes），這是最常用的優化手段，用于平穩地引導煙氣，均勻分布。</p><p>問題2：氨/煙混合不均</p><p>原因：噴氨格柵（AIG）設計不合理，或氨噴射流與主煙氣動量不匹配。</p><p>措施：優化噴氨格柵各噴口的流量分配；在AIG下游加裝靜態混合器，增強湍流混合；確保足夠的混合距離（AIG到催化劑層之間的直管段長度）。</p><p>問題3：飛灰沉積和磨損</p><p>原因：存在低速區、死角或尖銳凸起。</p><p>措施：優化煙道和反應器形狀，消除死角；對可能發生磨損的部位（如導流板迎風面）采用防磨設計（如加裝防磨片）。</p><p>問題4：溫度不均或偏低</p><p>原因：鍋爐負荷波動，爐膛燃燒不均，省煤器出口煙溫不均。</p><p>措施：從鍋爐運行調整入手；在煙道設計上，可采用煙氣旁路或省煤器分級等技術來精確控制SCR入口煙溫。</p><p><br></p><p>根據已知的流場問題和措施，分析該裝置運行的關鍵指標，即如何盡可能保證反應器內催化劑表面的煙氣速度及氨濃度（NH3/NOx）均布性，以確保脫硝效率和氨逃逸量滿足要求；現通過CFD模擬，并添加適當的導流板及擾流板，確保SCR反應器中的氣流均布及氨氮混合均勻。
展開 某冷卻塔中噴淋與煙氣混合流場分析 ￥20
圖2
二、結果計算
2.1 原始狀態
經CFD模擬，本冷卻塔中煙氣及冷卻水的運行狀態如下：
煙氣速度流線圖
i1截面速度云圖
打點位置示意（打點由圓心向四周輻射，共10環，183個數據）
i1截面打點速度分布
注：從上到下依次為第1環至第10環
流線+粒子分布圖
液滴擴散停留時間分布圖
從上圖中可以看出：煙氣由進口管道進入冷卻塔時，由于在進口變徑處沒有導流裝置，導致煙氣在塔體內沒有發生擴散，而是直沖與塔體底部，i1截面最大速度可達14m/s，截面速度偏差相對標準偏差甚至超過100%；可見該截面速度均布性極差；中間主氣流速度約11m/s，在本設備高度下，煙氣在塔體內停留時間約1s左右，停留時間較少，影響冷卻效果；部分煙氣于灰斗底部觸底反彈，在塔體內產生回流,；冷卻水霧化的液滴剛經噴槍噴出后，擴散相對良好，但擴散至經塔體后半段時受氣流影響較大，部分液滴隨回流煙氣一同在塔體內打轉。可見，煙氣主要位于塔體中部，與液滴的混合程度不高。
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 空調管道流場 CFD仿真分析 ￥2
1.概述
2.計算流程
3.計算流體動力學（CFD）軟件——FLUENT 簡介
4.除霜風道流動及玻璃靜態溫度和速度分布
4.1.模型簡化和網格劃分
4.2.模型前處理
4.3.求解結果分析
5.吹面風道流動及風量分配計算
5.1.模型前處理與網格劃分
5.2.邊界條件及求解設置
5.3.模型求解及結果分析
6.分析結論
1. 概述
本報告應用 CFD 數值分析軟件，對 QQ 項目除霜效果進行數值模擬計算分析，計算出風道各風口的風量分配比例，以及玻璃速度和靜態溫度分布情況，為進一步細化設計提供依據，分析按 GB－11556 給出的條件進行。
2. 計算流程
汽車的中央除霜風道主要肩負著輸送分配用來溶化風窗玻璃內、外表面上的霜或冰，使其恢復清晰視野的熱空氣之任務，這對駕駛安全性至關重要。所以此段風道的主要設計點在獲得良好的風量分配比例和氣流吹拂角度和點擊點位置，使擋風玻璃和兩側車窗玻璃都能得到理想的靜態溫度和速度分布。此次分析的目的就是通過對空調風道出風口一段及車廂內的流場計算，得到出風道各風口的風量分配比例及玻璃受風情況顯示，此分析過程的流程圖。
展開 精通fluent6.3 流場分析
http://pan.baidu.com/s/1o6maD42 希望對大家有用
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 發動機SCR流場分析
發動機SCR流動分析.pdf
斜齒圓柱齒輪載荷分布及熱彈流溫度場分析
以傳動誤差為基礎，基于嚙合面和端面剛度建立了斜齒輪單位線載荷分析模型，通過數值解法得到了斜齒輪嚙合面上單位線載荷和轉角誤差分布。為便于設計和校核，建立了既綜合考慮齒廓因素和軸向因素，又能反映嚙合面載荷的特征坐標系。將斜齒輪副簡化為兩個反向圓錐臺接觸模型，完善了斜齒輪熱彈流分析模型，得到了斜齒輪接觸點油膜壓力、厚度和溫度場分布，得到了沿特征坐標分布的閃溫。結果：斜齒輪齒廓中部承擔了大部分載荷，其變化規律與轉角誤差相同。
1.引言
平行軸斜齒圓柱齒輪是高速重載傳動中的首選，其重合度高，傳動平穩，振動和噪音小，已得到廣泛應用。斜齒輪嚙合過程中單位線載荷的計算是斜齒輪設計和強度校核的基礎。熱彈流分析是校核承載能力的重要方法。
本文將載荷和熱彈流計算引入工程應用，通過轉角誤差基于嚙合面和端面剛度得到了斜齒輪嚙合面上每一點的單位線載荷分布，提出了簡化斜齒輪設計和強度校核的特征坐標系，建立了考慮潤滑油粘合和密度隨溫度和壓力變化的斜齒輪熱彈流分析模型，得到了嚙合面上的熱彈流溫度場，為斜齒輪設計與校核奠定了理論基礎。
展開 針對袋除塵器運行阻力過高的流場分析 ￥20
目前中控顯示運行阻力較高，經分析除塵器結構，問題可能出現在以下幾點：
1.來自磨機和增濕塔的煙氣匯合流入匯風箱，導致除塵器進口煙氣分布不均。
2.且來自磨機的煙氣管道與主管道成直角相貫，導致進口段阻力較高。
3.灰斗進口管道最小斷面處風速過高，導致設備阻力升高。
現通過模擬磨開和磨停兩種情況，并就以上問題通過添加導流及改造灰斗進氣管道的方式對設備內流場進行優化，降低設備阻力。
二、計算模型及邊界條件
2.1 計算模型建立
四川峨邊窯尾袋改袋除塵器三維模型如下：
原始方案三維模型
改造方案三維模型
袋室流量監測面位置示意
2.2 邊界條件
計算參數如下，原始方案總煙氣量為510000m3/h，改造方案下煙氣量為530000m3/h，煙氣溫度150℃，分別計算磨開（假設磨機與增濕塔煙氣流量比為1:1）以及磨停兩種情況。進口邊界條件為速度進口，進口速度為見下表。出口邊界條件為壓力出口，壓力值為0Pa。湍流模型采用標準k-ε模型，壁面函數為標準壁面函數，固壁面設置為無滑移壁面。濾袋表面設定為多孔跳躍邊界。
計算結果及分析
3.1 原始方案
3.1.1 磨停
磨停狀態下，氣流從增濕塔流入，設備模擬運行狀態如下：
速度流線圖
除塵器進口截面(int2)速度云圖
灰斗進氣口截面速度云圖
濾袋表面風速
從流線圖中能夠看出，在原始方案下，由于缺少導流措施，氣流在從增濕塔進入匯風箱后主要集中在匯風箱底部，致使除塵器進口氣流分布極其不均勻，int2截面最大風速達到了26.3m/s。同時由于灰斗進氣煙道存在收縮斷面，會使局部氣流速度增大，導致壓力損失增大，仿真結果表明，灰斗進氣煙道內的最大風速達到了23.1m/s。
展開 