MHD
關注創建者：iCAE工作室 創建時間：2018-10-04
MHD的視頻教程
Fluent中磁流體MHD的應用
本實例為fluent中磁流體模塊MHD的簡單應用參考實例 本實例參考幫助文檔，供需要的人參考學習 磁流體分析仿真流體在磁場力作用下的運動以及電弧仿真分析等
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Fluent讀取Maxwell磁場數據
講解Maxwell軟件磁場數據導出方法，并修改為能被Fluent MHD磁流體模塊導入的磁場數據，利用該數據文件在Fluent中生成交流振蕩場。講解如何手工創建Mag磁場數據文件，并生成旋轉磁場。
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MHD的實例教程
Maxwell導出磁場數據并導入Fluent MHD模塊
一、Maxwell中的設置
1. 在Maxwell中建立模型，并進行求解，以圓柱形磁鐵為例，磁鐵尺寸為底面半徑*高=5mm*20mm.
2. 確定需要導出磁場的區域為磁鐵正上方的長方體區域，區域尺寸為10mm*10mm*5mm.
二、導入磁場數據文件的設置
1.使用Excel打開文件，選擇分隔符號/下一步/空格（取消Tab鍵）/完成.
2. 打開文件后，將數字格式設置為數值（其他格式也可以，能顯示完整數字即可）.
三、Fluent中的設置
1. Fluent中建立模型的坐標系要與Maxwell中的坐標系一致，在Fluent控制臺中依次輸入define/models/addon-module/1，激活MHD模塊（在進行MHD設置之前，需要初始化Fluent求解器）.
2. 在MHD模塊中，點擊Initialize MHD，初始化MHD模塊.
3. 點擊External B0/Improt/Browse，選擇編寫的磁場數據文件（txt、mag均可）.
4. 選擇Conducting/DC Field，點擊Reset External Field重置磁場加載區域，點擊Apply External Field，選中要加載磁場的區域，應用.
5. 再點擊Solution Control，輸入磁場強度系數（輸入幾就將原磁場強度數值擴大幾倍），點擊Apply B0 Scale Factor/OK.
6. 查看云圖，選擇User Define Memory，Magnitude of B0.
展開 Mhd電場中帶電粒子運動模擬
建立模型
根據我司常規電除塵器結構尺寸數據，選擇電除塵器電場中一個通道建立三維模型如下：
三維模型
極板間距400mm，極線間距400mm，極線直徑10mm，電場高度200mm。
邊界設置
進口為速度進口（velocity-inlet）0.2m/s；
出口為壓力出口（pressure-outlet）；
極線設置為wall，電勢48KV；
極板設置為wall，電勢0KV，粒子捕集（trap）；
粉塵粒徑50um，密度550kg/m3，導電率無限大，磁導率1.257e-6h/m，電荷密度0.03897C/m3。
計算結果
電勢云圖
電場強度
電場矢量
帶電粒子運動軌跡
粒子數據如下：
在此邊界數據下，電除塵器的除塵效率為1-97/800=87.88%。
展開 Maxwell導出磁場數據并導入Fluent MHD模塊
一、Maxwell中的設置
1. 在Maxwell中建立模型，并進行求解，以圓柱形磁鐵為例，磁鐵尺寸為底面半徑*高=5mm*20mm.
2. 確定需要導出磁場的區域為磁鐵正上方的長方體區域，區域尺寸為10mm*10mm*5mm.
二、導入磁場數據文件的設置
1.使用Excel打開文件，選擇分隔符號/下一步/空格（取消Tab鍵）/完成.
2. 打開文件后，將數字格式設置為數值（其他格式也可以，能顯示完整數字即可）.
三、Fluent中的設置
1. Fluent中建立模型的坐標系要與Maxwell中的坐標系一致，在Fluent控制臺中依次輸入define/models/addon-module/1，激活MHD模塊（在進行MHD設置之前，需要初始化Fluent求解器）.
2. 在MHD模塊中，點擊Initialize MHD，初始化MHD模塊.
3. 點擊External B0/Improt/Browse，選擇編寫的磁場數據文件（txt、mag均可）.
4. 選擇Conducting/DC Field，點擊Reset External Field重置磁場加載區域，點擊Apply External Field，選中要加載磁場的區域，應用.
5. 再點擊Solution Control，輸入磁場強度系數（輸入幾就將原磁場強度數值擴大幾倍），點擊Apply B0 Scale Factor/OK.
6. 查看云圖，選擇User Define Memory，Magnitude of B0.
展開 我們以構建磁流體動力學（MHD）模型為例介紹一下這個工作流程。
磁流體動力學的多物理場建模
MHD 現象的建模本質上是一個多物理場問題；必須用數值方法求解流體流動、電流和磁場之間的耦合問題。這些不同的場都是由偏微分方程描述的，可以通過有限元方法求解。
施加電流時兩個磁體之間通道中導電流體的 MHD 問題。
我們看看如何在一個相對簡單的問題背景下進行建模：如上所述，絕緣的矩形通道內為不可壓縮導電流體，這個通道連接兩個流體靜壓相等的無限大容器（未建模）。有兩個電極穿過流動通道在兩側伸出，通過施加電勢差驅動電流通過流體。此外，在上方和下方分別放置一個圓形磁鐵。磁體產生靜磁場，使得具有導電性 以一定速度 移動通過該磁場，從而產生感應電流。。除了這些感應電流之外，由于電勢場的邊界條件，還會產生電流 ，因此流體中的總電流變為：
流經磁場的電流將對流體產生體積力 ，并將流體從一個容器泵送到另一個容器。我們假設系統在穩定狀態下運行。
耦合電場、磁場和流場
對于這個問題，我們需要求解流體中的偏微分方程組來描述電場和磁場。方程式為：
和
這組方程通過磁場和電場 接口（AC/DC模塊的一部），使用安培定律和電流守恒 特征以及單獨的速度（洛倫茲項） 特征求解。
在移動流體周圍的空間中，沒有電流，所以我們只需求解單矢量方程：
其中是剩余磁通密度，它僅在磁域中非零。當單獨求解上述方程時，請使用磁場和電場 接口中的安培定律 特征。
我們假設通道壁的屬性不影響場，因此在模型中忽略它們。使用一組材料屬性和邊界條件來給出說明性結果。任何位置的磁場邊界條件都是磁絕緣 條件， xy 平面除外，該平面采用理想磁導體 條件來利用系統的對稱性。表示電極的域必須一直延伸到建模域的邊界，接觸磁絕緣 邊界，以提供電流返回路徑。
展開 磁流體攪拌仿真分析 ￥9.99
Fluent MHD磁流體模型可以仿真分析磁流體在磁場力驅動下運動規律以及導電氣體發熱、電弧仿真分析等：
1.利用MHD模型中電場模型，可以模擬電弧、等離子體過程的仿真
2.利用MHD模型中的磁場模型，可以模擬磁流體過程的仿真
3.電場模型和磁場模型，既可以手動設置邊界條件，又可以導入外部電場和磁場條件（.mag格式）
下面我們就利用MHD模型，模擬磁流體在磁場力驅動下運動規律的仿真分析，得到如下仿真結果：
MHD的相關專題、標簽、搜索
MHD的最新內容
新的工藝開發基于磁流體動力學(magnetohydrodynamic, MHD)，是噴墨技術應用在一個可移動基材上的3D金屬增材制造方法。為了驗證這個工藝的各個部分是否可行，進行了多項模擬測試。
為了簡化，這個研究被分為兩個部分。
Part1:
MHD分析用來估算由洛倫茲力(Lorentz force)在液滴內產生的壓力，然后作為FLOW-3D模型的邊界條件。
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Fluent UDF視頻教程
https://www.yqgqt.org.cn/video/c13055
六折
XFlow與Abaqus協同仿真雙向流固耦合的方法與案例
https://www.yqgqt.org.cn/video/c15605
八折
Fluent中磁流體MHD
基于上述磁學理論，考慮到電池環境中磁場的影響，結合最近的報道，磁場的作用可以歸結為五大機制：磁力、磁化、磁流體力學（MHD）效應、自旋效應和核磁共振。
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Mhd電場中帶電粒子運動模擬
建立模型
根據我司常規電除塵器結構尺寸數據，選擇電除塵器電場中一個通道建立三維模型如下：
三維模型
極板間距400mm，極線間距400mm，極線直徑10mm，電場高度200mm。
Fluent中建立模型的坐標系要與Maxwell中的坐標系一致，在Fluent控制臺中依次輸入define/models/addon-module/1，激活MHD模塊（在進行MHD設置之前，需要初始化Fluent求解器）.
2. 在MHD模塊中，點擊Initialize MHD，初始化MHD模塊.
3.
電弧在仿真軟件里面本生就進行了MHD假設，所以完全把電弧做出來比較難吧。
研究二維電弧也有必要性，可以直觀的將電弧運動趨勢反映出來，如磁場的強弱、開口位置、開關分離速度、滅弧柵片結構等對電弧的影響。本文以小型斷路器為例，研究一個剖面內電弧在磁吹和氣吹下的運動特性。
幾何模型如下圖所示：
圖
1
幾何示意圖
假定條件參數：
1.
由于
Fluent
軟件主要做流體方面較為擅長，當涉及與磁場和電場的耦合時，即常說的
MHD
仿真，此時需編寫
UDF
引入相應的方程。其中，采用
UDS
引入電勢標量方程，空氣的隨溫度的物性屬性采用
UDF
宏進行編寫，另外采用源項
UDF
編寫能量項（焦耳熱等）和動量項（洛侖磁力）。
