達(dá)西的案例
comsol達(dá)西、brinkman、蠕動流聯(lián)立仿真 ￥50
達(dá)西定律描述流體在完全飽和的多孔介質(zhì)中通過間隙的流動，這種運(yùn)動主要由壓力梯度驅(qū)動，流體的剪切應(yīng)力引起的動量傳遞可以忽略不計(jì)。您可以使用達(dá)西定律 接口計(jì)算壓力，然后根據(jù)壓力梯度、流體黏度和滲透率來確定速度場。
Brinkman 方程可用于計(jì)算多孔介質(zhì)中快速流動的流體，包括驅(qū)動流動的流體速度動勢、壓力和重力。Brinkman 方程 接口綜合了達(dá)西定律，可以計(jì)算黏性剪切引起的動能耗散，與納維-斯托克斯方程類似。
層流 和蠕動流 接口可用于模擬雷諾數(shù)相對較低的瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)流動。流體黏度可能取決于流體的局部組成和溫度，或與流體流動組合建模的任何其他物理場。
對于注漿、油氣開采、突水等模型或許是以上幾個流動綜合流動的，如只采取一種流動方式可能會出現(xiàn)與事實(shí)不合的情況，本貼分享了如何將以上三種模型聯(lián)立的comsol案例。
展開 COMSOL顆粒夾雜多孔介質(zhì)多相材料達(dá)西滲流模擬
這里采用兩項(xiàng)材料通過COMSOL達(dá)西定律模塊對滲流進(jìn)行模擬。
模型采用CAD隨機(jī)球體顆粒&過渡區(qū)插件建立后導(dǎo)入到COMSOL軟件內(nèi)。
模型包括滲流發(fā)生的外側(cè)基體、內(nèi)部顆粒、顆粒及基體過渡區(qū)（ITZ）三部分組成，由于內(nèi)部顆粒的滲透系數(shù)遠(yuǎn)小于基體，因此可將其省略，邊界置為無流動。設(shè)置過渡區(qū)的目的是在實(shí)際情況中，土體及內(nèi)部碎石顆粒間往往會有孔隙，這就造成了接觸面的實(shí)際滲透率遠(yuǎn)高于土體，模型剖切面如下。
模型設(shè)置左右兩側(cè)的水頭差，最終壓力及流速模擬結(jié)果如下。
基于達(dá)西定律和相傳遞的紙條中的水氣滲吸模擬 ￥20
提供comsol中的基于耦合達(dá)西定律和相傳遞接口模擬計(jì)算多孔介質(zhì)中兩相流（紙條芯吸）的算例，具體文件鏈接附后：
模擬多孔介質(zhì)中不同的流體流動
雖然達(dá)西定律已經(jīng)涵蓋了許多應(yīng)用，但是在工業(yè)應(yīng)用中，速度場和壓力梯度之間的關(guān)系不再是線性的，達(dá)西定律不能提供準(zhǔn)確的結(jié)果。在這篇文章中，我們將更深入的研究多孔介質(zhì)中可能出現(xiàn)的不同流動狀態(tài)，以及如何描述它們。
在微觀尺度上模擬多孔介質(zhì)中的流動
為了更深入地理解流經(jīng)多孔材料中的流動特征，有必要仔細(xì)研究它的微觀結(jié)構(gòu)。這樣我們不僅能更深入的理解多孔材料，也有信心使用宏觀方法來模擬多孔材料中的流動。
下面的動畫顯示了一個大小為 2 cm × 2 cm × 6 cm 的復(fù)雜多孔結(jié)構(gòu)，以及使用線性納維-斯托克斯方程計(jì)算的流型。
小型多孔塊中的流型。
這些多孔塊中包含低流速和高流速的區(qū)域，也包含根本不發(fā)生流動的區(qū)域。即使結(jié)構(gòu)是不規(guī)則的，當(dāng)放大另一個位置的相同多孔結(jié)構(gòu)樣品時，其流動特性也是相同的。因此，這被稱為 代表性單元體積（REV）。對代表性單元體積進(jìn)行平均可以得到宏觀方程，詳見下一節(jié)內(nèi)容。
為了表征流動并獲得有關(guān)宏觀方程的信息，下面幾個數(shù)值很重要：
孔隙率 ，描述了孔隙體積與總體積的比率，可以從幾何形狀計(jì)算
沿流動方向（縱向）下降的壓力 ，可以計(jì)算或預(yù)定義
表觀速度 ，或通過結(jié)構(gòu)的體積流量 (m3/s)，除以總橫截面積 (m2 )
宏觀尺度的流動
達(dá)西定律是描述多孔材料流動的基本定律，它最初只是一個經(jīng)驗(yàn)定律，后來在理論上由納維-斯托克斯方程推導(dǎo)出來。它描述了速度場 (m/s)與壓力梯度 （Pa）之間的線性關(guān)系。
(1)
其中，(m2) 是多孔介質(zhì)的滲透率， (Pa·s) 是流體的動力黏度。
在規(guī)則結(jié)構(gòu)中，如填充床或粒狀土壤，滲透性可以由 Kozeny-Carman 關(guān)系推導(dǎo)：
(2)
其中， (m) 表示有效粒徑（對于球形顆粒，等于球體直徑）。
線性達(dá)西定律適用于低速流動。
展開 
模擬多孔介質(zhì)中不同的流體流動
雖然達(dá)西定律已經(jīng)涵蓋了許多應(yīng)用，但是在工業(yè)應(yīng)用中，速度場和壓力梯度之間的關(guān)系不再是線性的，達(dá)西定律不能提供準(zhǔn)確的結(jié)果。在這篇文章中，我們將更深入的研究多孔介質(zhì)中可能出現(xiàn)的不同流動狀態(tài)，以及如何描述它們。
在微觀尺度上模擬多孔介質(zhì)中的流動
為了更深入地理解流經(jīng)多孔材料中的流動特征，有必要仔細(xì)研究它的微觀結(jié)構(gòu)。這樣我們不僅能更深入的理解多孔材料，也有信心使用宏觀方法來模擬多孔材料中的流動。
下面的動畫顯示了一個大小為 2 cm × 2 cm × 6 cm 的復(fù)雜多孔結(jié)構(gòu)，以及使用線性納維-斯托克斯方程計(jì)算的流型。
小型多孔塊中的流型。
這些多孔塊中包含低流速和高流速的區(qū)域，也包含根本不發(fā)生流動的區(qū)域。即使結(jié)構(gòu)是不規(guī)則的，當(dāng)放大另一個位置的相同多孔結(jié)構(gòu)樣品時，其流動特性也是相同的。因此，這被稱為 代表性單元體積（REV）。對代表性單元體積進(jìn)行平均可以得到宏觀方程，詳見下一節(jié)內(nèi)容。
為了表征流動并獲得有關(guān)宏觀方程的信息，下面幾個數(shù)值很重要：
孔隙率 ，描述了孔隙體積與總體積的比率，可以從幾何形狀計(jì)算
沿流動方向（縱向）下降的壓力 ，可以計(jì)算或預(yù)定義
表觀速度 ，或通過結(jié)構(gòu)的體積流量 (m3/s)，除以總橫截面積 (m2 )
宏觀尺度的流動
達(dá)西定律是描述多孔材料流動的基本定律，它最初只是一個經(jīng)驗(yàn)定律，后來在理論上由納維-斯托克斯方程推導(dǎo)出來。它描述了速度場 (m/s)與壓力梯度 （Pa）之間的線性關(guān)系。
(1)
其中，(m2) 是多孔介質(zhì)的滲透率， (Pa·s) 是流體的動力黏度。
在規(guī)則結(jié)構(gòu)中，如填充床或粒狀土壤，滲透性可以由 Kozeny-Carman 關(guān)系推導(dǎo)：
(2)
其中， (m) 表示有效粒徑（對于球形顆粒，等于球體直徑）。
線性達(dá)西定律適用于低速流動。
展開 COMSOL注漿及巖芯模型合輯
最近小編在群里發(fā)現(xiàn)很多同學(xué)對注漿不太懂，所以我就總結(jié)了8套注漿模型給大家，基本上都是達(dá)西滲流或者兩相達(dá)西定律。以及，最后，我總結(jié)了幾套巖心(巖芯)的模型給大家，有需要的可以聯(lián)系我。
模型1：基于COMSOL的注漿-兩相流水平集模型
模型2：基于COMSOL的注漿-兩相達(dá)西定律-多孔介質(zhì)相傳遞-達(dá)西定律
模型3：基于comsol的注漿-賓漢姆流體流固耦合
模型4：COMSOL二維注漿模擬-層流-水平集
模型5：COMSOL二維注漿模擬-層流-水平集
模型6：單純注漿試?yán)?PDE建模
模型7：注漿擴(kuò)散模型-兩相達(dá)西定律-多孔介質(zhì)相傳遞-達(dá)西定律
模型8：達(dá)西定律-注漿
模型9：三維管道注漿
模型10：二維管道注漿
模型11：技術(shù)鄰大佬琳泓-基于comsol的注漿-賓漢姆流體流固耦合
模型12：COMSOL基于漿液黏度時空變化的水平裂隙巖體注漿擴(kuò)散數(shù)值模擬
速凝類漿液的雙液混合注漿方式及其黏度時變特性導(dǎo)致漿液擴(kuò)散區(qū)內(nèi)黏度空間分布不均勻。基于此，認(rèn)為速凝類漿液流型為具有黏度時變性的賓漢流體，研究其在靜水條件下水平裂隙中的注漿擴(kuò)散過程，建立恒定注漿速率條件下考慮漿液黏度時空變化的水平裂隙注漿擴(kuò)散理論模型，推導(dǎo)漿液擴(kuò)散區(qū)內(nèi)的黏度及壓力時空分布方程，進(jìn)而得到注漿壓力與注漿時間及漿液擴(kuò)散半徑的關(guān)系。
展開 巖土-滲透試驗(yàn)(變水頭滲流實(shí)驗(yàn))
達(dá)西根據(jù)對不同尺寸的圓筒和不同類型及長度的土樣所進(jìn)行的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，單位時間內(nèi)的滲出水量q與圓筒斷面積A和水力梯度i成正比，且與土的透水性質(zhì)有關(guān)，即
寫成等式則為
式(5)或式(6)即為達(dá)西定律表達(dá)式，達(dá)西定律表明在層流狀態(tài)的滲流中，滲流速度。與水力梯度的一次方成正比.但是，對于密實(shí)的黏土，由于吸著水具有較大的黏滯阻力，因此，只有當(dāng)水力梯度達(dá)到某一數(shù)值，克服了吸著水的黏滯阻力以后，才能發(fā)生滲透。
1.3 滲透試驗(yàn)及滲透系數(shù)
滲透系數(shù)k既是反映土的滲透能力的定量指標(biāo)，也是滲流計(jì)算時必須用到的一個基本參數(shù)。它可以通過試驗(yàn)直接測定。測定方法可分為室內(nèi)滲透試驗(yàn)和現(xiàn)場試驗(yàn)兩大類。
(1)室內(nèi)滲透試驗(yàn)測定滲透系數(shù)
室內(nèi)測定土的滲透系數(shù)的儀器和方法較多，但從試驗(yàn)原理上大體可分為常水頭法和變水頭法兩種。
常水頭法是在整個試驗(yàn)過程中，水頭保持不變，其試驗(yàn)裝置如圖3所示。
展開 教程(二）COMSOL中實(shí)現(xiàn)流固耦合理論介紹
對于多孔介質(zhì)中流體的流動方程，一般采用達(dá)西流動，非飽和流動的理查茲方程，其中達(dá)西流動較為簡單，一般適用于低速線性流動，如式(6)。固體中的滲透率一般與應(yīng)力或者應(yīng)變有關(guān)系，此時固體變形將會通過影響孔隙率和滲透率，進(jìn)而影響流體的流動，流體的流動又導(dǎo)致孔壓發(fā)生變化，影響固體的有效應(yīng)力，達(dá)到流體和固體之間的雙向耦合。
COMSOL中如何實(shí)現(xiàn)流固耦合?按照前文推導(dǎo)的公式，選用“固體力學(xué)”模塊與“達(dá)西定律”模塊。固體力學(xué)模塊中線彈性材料中的控制方程便是式(2)，還需要添加一項(xiàng)代表孔壓的影響。從式(5)分析可以看到，把孔壓項(xiàng)當(dāng)做體載荷，輸入到COMSOL中。Fi為重力引起的體載荷，在需要考慮重力項(xiàng)時，可以把重力項(xiàng)加入到體載荷中，不需要考慮時，即可忽略Fi此項(xiàng)。圖1為體積力設(shè)置項(xiàng)，選擇體載荷。圖2是體載荷設(shè)置，選擇“單位體積的力”，在x,y欄分別輸入alpha1*dl.px1與alpha1*dl.px2。dl.px1、dl.px2表示壓力在x、y方向的梯度，即壓力p對x或y求偏導(dǎo)。設(shè)置好體載荷后，然后設(shè)置邊界載荷和邊界條件，這樣固體變形控制方程就在COMSOL設(shè)置好了。
圖1 COMSOL中體載荷與重力欄
圖2 體載荷設(shè)置
對于達(dá)西定律，此物理場設(shè)置較為簡單。按照流體和基本屬性的欄順序，依次輸入。邊界設(shè)置邊界壓力，同時設(shè)置初始壓力。以上設(shè)置完成后，選擇瞬態(tài)求解，把固體力學(xué)與達(dá)西定律均選上，設(shè)置求解時間即可求解。流固耦合問題的難點(diǎn)在于對控制方程的理解以及在COMSOL中的輸入，對于其他耦合問題，可以參考流固耦合的設(shè)置。
展開 在 COMSOL 中簡化地下水流建模
井邊界條件可用作二維中的點(diǎn)特征和三維中的邊特征，并可與達(dá)西定律、理查茲方程和兩相達(dá)西定律接口一起使用。使用這個邊界條件，可以選擇井是注入井還是生產(chǎn)井，并指定壓力或質(zhì)量流量。下圖顯示了一些不同的可用選項(xiàng)。
注入井建模的設(shè)置達(dá)西定律、理查茲方程接口(左)和兩相達(dá)西定律接口(右)，其中還必須指定飽和度。
比較模擬井的兩種方法
現(xiàn)在，讓我們看看井邊界條件與其他用于模擬井的選項(xiàng)相比如何。為了便于說明，我們使用了一個基本模型，如下圖所示。
半徑為 20m、高度為 3m 的水庫中，半徑為 0.5m 的井的幾何模型，其周圍是一個無限的單元域。
使用無限元是為了使我們可以在離井很遠(yuǎn)的地方施加壓力而不增加建模域。這里顯示的幾何圖形將井解析為一個圓柱形的表面。為了能夠應(yīng)用邊界條件，必須將井的圓柱體從儲層中切割出來。另外，也可以使用質(zhì)量通量的邊條件，但前提是我們要應(yīng)用質(zhì)量通量而不是壓力。我們可以使用井邊界條件，它適用于壓力和質(zhì)量通量條件。
我們用完全相同的網(wǎng)格設(shè)置來比較這兩種情況下的網(wǎng)格。在這個案例中，我們劃分了 65,674 個域單元，而使用井邊界條件，僅劃分了 28,728 個域單元。這還不到網(wǎng)格單元數(shù)量的一半。
使用相同設(shè)置的在完全解析井時和使用井邊界條件時的網(wǎng)格比較。
這個優(yōu)勢只有在我們得到一個準(zhǔn)確的解時才有用。繼續(xù)使用這個測試案例，我們在井口施加一個 1 kg/s 的質(zhì)量流速，M0。這相當(dāng)于在面積為 A 的邊界處的質(zhì)量通量為
。在長度為 l 的邊處的質(zhì)量通量為
。壓力在外部無限元的邊界是固定的。
一維繪圖顯示沿中心線的壓力與井外的方法幾乎完全一致。
沿截線的壓力比較。
與指定邊的質(zhì)量通量相反，井功能考慮了井半徑，即使沒有明確解析也考慮了。
展開 多孔介質(zhì)滲流現(xiàn)象
滲透率值計(jì)算
滲透率值由達(dá)西定律計(jì)算可得，計(jì)量單位為毫達(dá)西，符號為mD。滲透率的SI單位制為平方微米。兩者的換算系數(shù)為1mD=0.0009869平方微米。工程上常用達(dá)西和千分達(dá)西，即千分之一達(dá)西。一般砂巖油層的滲透率為200～1000千分達(dá)西。
總結(jié)
由于多孔介質(zhì)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對流體流動特性影響較大，分析滲流速度及滲流時間在結(jié)構(gòu)建筑、工業(yè)開采中非常重要。如今可以用CFD仿真技術(shù)詳細(xì)分析多孔區(qū)域內(nèi)部的流體流動，為工業(yè)發(fā)展提供科學(xué)的依據(jù)。
*本文版權(quán)歸上海安世亞太所有，如需轉(zhuǎn)載，請與我們聯(lián)系021-58403100。
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展開 Moldex3D模流分析之清大以Moldex3D成功驗(yàn)證真空輔助樹脂轉(zhuǎn)注制程
效益
精準(zhǔn)仿真三明治結(jié)構(gòu)流體行為
簡化RTM仿真流程，縮短開發(fā)周期
優(yōu)化制程
案例研究
現(xiàn)行研究中多將用于強(qiáng)化的芯材及纖維布視為單一對象，并以達(dá)西定律描述其特征：
在方程式中，u和μ代表流動黏性和樹脂黏性；K和?則為流動介質(zhì)的滲透率和孔隙率；?P是壓力梯度。在此計(jì)算模式之下，導(dǎo)流網(wǎng)和無纖維區(qū)域的流動特征就無法去耦合，從而限制了所開發(fā)模型的準(zhǔn)確性和靈活性。
本案例中，清大團(tuán)隊(duì)使用的研究模型為三明治結(jié)構(gòu)的復(fù)合材材料，其結(jié)合了玻璃布及含有刻溝的PVC芯材(圖一)。實(shí)驗(yàn)方法則為真空輔助樹脂轉(zhuǎn)注成型(VARTM)(圖二)。
圖一 三明治結(jié)構(gòu)模型：(a)示意圖、(b)對象實(shí)體照及(c)仿真中的實(shí)體網(wǎng)格。
圖二 本案例之實(shí)驗(yàn)方法
清大團(tuán)隊(duì)使用有限體積法，分別模擬樹脂在PVC芯材中含纖及不含纖(例如刻溝)區(qū)域時的流動行為(圖三)。芯材尺寸為480×320×10.2 mm3。芯材中有兩種刻溝，其中長方形的刻溝寬1 mm、深8.2 mm，以縱橫交錯方式排列，兩條最接近的平行刻溝距離約為29 mm；此外有408條垂直圓柱形刻溝， 直徑2 mm、深10.2 mm，平均分配在芯材中。清大團(tuán)隊(duì)以達(dá)西定率模擬樹脂流動。在設(shè)計(jì)完芯材結(jié)構(gòu)之后，藉由達(dá)西定律以等效滲透率對通道內(nèi)部的流動行為進(jìn)行建模。這樣可以使用相同類型的控制方程式來設(shè)計(jì)整個模擬，使邊界條件的設(shè)置相對容易。
圖三 實(shí)體網(wǎng)格及仿真屬性設(shè)定
將模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較以說明該模型的可行性，結(jié)果顯示，仿真的流動模式成功證明了實(shí)際觀察到的流動模式（圖四）。 此外所提出的模擬架構(gòu)也具備處理多種芯材和纖維組合的彈性，是產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中非常需要的功能。
展開 
Moldex3D模流分析之樹脂轉(zhuǎn)注成型分析結(jié)果
?達(dá)西定律 (Darcy's Law)
達(dá)西定律可以用來形容纖維材料浸漬的樹脂流動性為。達(dá)西定律常被是為在多孔介質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)流動模型。它提供建立數(shù)值仿真方法的速度，壓力，滲透性和粘度之間的關(guān)系：
其中 u =速度向量，P = 壓力， K 為纖維材料的滲透張量，η = 黏度
?Kozeny-Carman 方程式
為了考慮由于變形導(dǎo)致編織物的滲透率改變，滲透率與孔隙率還有孔隙率與尺寸的關(guān)系可用以下來表示：其中 K 為滲透率；φ 為孔隙率；Vacuum 表示真空織物的量測值；In-mold 表示在模具中的實(shí)際值。
波前追蹤
體積比例函數(shù) f 被引入追蹤熔膠波前的演變。這里，f = 0 被定義為空氣相，f=1作為聚合物熔膠相，熔膠波前則是0 <f<1。 f 隨著時間的發(fā)展則是遵循以下輸運(yùn)方程：
流速或射出壓力則是被決定在模具入口。在模具面假設(shè)無滑動設(shè)定。請小心，在體積分?jǐn)?shù)函數(shù)的雙曲運(yùn)輸方程只有入口邊界條件是必要的。
翹曲變形
為了在翹曲分析中帶入塑料及纖維布兩者機(jī)械性質(zhì)的影響，在材料精靈中有不同方式來呈現(xiàn)復(fù)材迭層的材料性質(zhì)：復(fù)材及纖維布。換句話說，指定纖維布充填前或充填完成后的機(jī)械性質(zhì)，而后者要在充填分析后再納入流動的影響。此復(fù)材機(jī)械性質(zhì)還要在跟模型中的纖維布排向耦合成個迭層的總體性質(zhì)來接續(xù)流動分析模擬塑件的翹曲變形。變形結(jié)果可以由各復(fù)材迭層里的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系取得如下：
展開 滲流力學(xué)發(fā)展方向 附高等滲流力學(xué)下載
長期以來，滲流研究計(jì)算涉及的多孔介質(zhì)的孔隙尺寸一般是微米級，其滲透率一般是毫達(dá)西級。如今，生產(chǎn)實(shí)際中的儲層多孔介質(zhì)越來越多的屬納米級多孔介質(zhì)。其孔隙尺寸小至數(shù)十至數(shù)百納米甚至只有幾個納米，滲透率小至數(shù)十至數(shù)百微達(dá)西，甚至僅數(shù)個微達(dá)西（例如頁巖油氣、致密灰?guī)r油、致密砂巖油氣的儲層及煤層氣儲層等）。納米級多孔介質(zhì)內(nèi)的滲流規(guī)律（包括物理學(xué)、化學(xué)、物理化學(xué)、生物和力學(xué)等過程）及相應(yīng)的計(jì)算分析方法等與微米級多孔介質(zhì)滲流相比，很可能有較大差異，需要認(rèn)真研究。其中有些基礎(chǔ)問題值得重視，例如，在微細(xì)至數(shù)個、數(shù)十納米的孔隙內(nèi)，各類油、氣、水等物質(zhì)的運(yùn)動屬什么性質(zhì)和規(guī)律。
2）微觀宏觀結(jié)合的滲流研究。近年來，微觀滲流的物理模擬方法和數(shù)值模擬計(jì)算都發(fā)展較快。通過微觀滲流研究能知道孔隙裂隙內(nèi)的物理、化學(xué)、生物學(xué)和力學(xué)等細(xì)節(jié)，認(rèn)識微觀滲流機(jī)制和規(guī)律，但是不能提供宏觀綜合數(shù)據(jù)，而后者為生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用所必需；憑借宏觀滲流研究能提供宏觀綜合數(shù)據(jù)，但不知道或不確切知道孔隙裂隙內(nèi)的微觀機(jī)制和規(guī)律。微觀宏觀結(jié)合可使?jié)B流理論深化，使?jié)B流分析計(jì)算更接近生產(chǎn)實(shí)際。更重要的是，微宏結(jié)合的滲流研究計(jì)算（簡稱“微宏滲流”）能夠?yàn)槊恳凰查g同時提供宏觀綜合數(shù)據(jù)及多孔介質(zhì)內(nèi)任何空間點(diǎn)的微觀細(xì)節(jié)，這將大大促進(jìn)滲流理論和計(jì)算方法的發(fā)展并提高生產(chǎn)應(yīng)用效果。近年來，主要由于微觀滲流數(shù)值模擬計(jì)算方法的進(jìn)展，微宏滲流研究已經(jīng)能夠模擬計(jì)算諸如小巖心規(guī)模的油水兩相滲流及啟動壓力梯度與孔隙內(nèi)壁邊界層關(guān)系等各類問題。
3）滲流的精細(xì)研究。以石油開采為例，先是基于自然能量的一次采油，再是人工補(bǔ)充能量的二次采油，三是各種物理的、化學(xué)的、生物的人工方法的三次采油，然后又進(jìn)行三次采油后的四次采油。
展開 Moldex3D模流分析之怎樣有效評估模溫機(jī)
這些關(guān)系可以參考達(dá)西–威斯巴哈方程式(Darcy–Weisbach equation)的各種參數(shù)得知(圖三)。
圖三 達(dá)西─威斯巴哈方程式
模溫機(jī)的流量與壓力關(guān)系
模溫機(jī)是幫助冷卻液流動，并且穩(wěn)定冷卻液溫度的機(jī)器。模溫機(jī)里面裝有幫浦，是推動冷卻液流動的動力來源。與水管流量壓力關(guān)系不同，模溫機(jī)幫浦輸出壓力越大，流量輸出越小；流量越大，輸出壓力就越小。當(dāng)我們在閱讀模溫機(jī)規(guī)格書時，可以看見最大流量及最大壓力值，須注意這兩個條件并不會同時發(fā)生。 如果繪制模溫機(jī)流量與壓力關(guān)系圖，可以看見壓力與流量呈現(xiàn)反比(如圖四)。
圖四 模溫機(jī)幫浦流量與壓力關(guān)系
從射出成型模擬找出模溫機(jī)需求
在射出成型模擬之中進(jìn)行水管分析，可以取得每根水管的流量與壓力差。水管的總流量代表模溫機(jī)必須提供的流量；而水管之中的最大壓力差，代表模溫機(jī)必須提供的最小壓力。評估時我們將水管總流量及最大壓力差的坐標(biāo)位置，標(biāo)在模溫機(jī)流量與壓力關(guān)系圖中。這個坐標(biāo)位置如果落在模溫機(jī)流量與壓力關(guān)系線之下，代表模溫機(jī)可以提供足夠流量及壓力；這個坐標(biāo)位置如果落在關(guān)系線之上，代表模溫機(jī)無法提供足夠流量及壓力(圖五)。Moldex3D最新發(fā)布的R17版本中已可提供冷卻水管的流量、壓降以及模具散熱的數(shù)據(jù)，藉由應(yīng)用幫浦性能曲線，也可進(jìn)一步評估模溫機(jī)的性能是否足夠。
圖五 模溫機(jī)可負(fù)載區(qū)域
仿真注意事項(xiàng)
在射出成型模擬過程之中，往往使用大流量作為理想水管條件；如果換算模溫機(jī)需求，將會得到一個很大量值。所以如果想要精確換算，最好參考自家模溫機(jī)流量規(guī)格，作為水管邊界條件值，避免預(yù)估過大。 除了流量壓力之外，模溫機(jī)冷卻與加熱能力也是評估模溫機(jī)的參數(shù)。
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＝1000毫達(dá)西 1平方厘米（c㎡）＝9.81×107達(dá)西
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