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圖：不同時(shí)刻纖維運(yùn)動(dòng)軌跡及局部放大示意圖優(yōu)化管道結(jié)構(gòu)消除流體漩渦圖：管道流場前后對比結(jié)合Cradle CFD高效的網(wǎng)格劃分方式，在原管道的不斷加以修改設(shè)計(jì)，進(jìn)行仿真計(jì)算節(jié)省時(shí)間，極大減少時(shí)間成本，對比市場幾款流體計(jì)算軟件，仿真結(jié)果計(jì)算精確，Cradle CFD的續(xù)算能力讓使用者能夠及時(shí)檢測計(jì)算過程中發(fā)現(xiàn)的問題并能及時(shí)修正，避免使用者重復(fù)工作，減少工作強(qiáng)度。

從傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)到數(shù)值仿真驅(qū)動(dòng)，CFD 與 DEM 技術(shù)正在重塑石油石化流化床的研發(fā)模式。它們不僅打破了設(shè)備內(nèi)部的 “黑箱效應(yīng)”，更以精準(zhǔn)、高效的仿真能力，為流化床設(shè)計(jì)優(yōu)化提供了從宏觀到微觀的全維度解決方案。隨著仿真技術(shù)的持續(xù)迭代，未來將進(jìn)一步推動(dòng)石油石化流化床工藝向低耗、高效、綠色方向發(fā)展，為行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展注入新動(dòng)能。

本案例建立了一管道式淺口腔結(jié)構(gòu)，基于COMSOL軟件的CFD模塊和聲學(xué)模塊仿真了管道系統(tǒng)中一種簡單的腔內(nèi)流噪情景。仿真結(jié)果如圖所示。感興趣的朋友歡迎交流合作

在數(shù)值仿真領(lǐng)域FSI概念擴(kuò)展到一般性的CFD模型和FEA模型的數(shù)據(jù)交換問題。 FSI真實(shí)案例：大橋與風(fēng)場組成了耦合系統(tǒng)，大風(fēng)產(chǎn)生了一定頻率的卡門渦脫落，這個(gè)頻率與耦合系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)固有頻率相近，使系統(tǒng)發(fā)生了共振，大橋劇烈晃動(dòng)直至崩塌。

在數(shù)值仿真領(lǐng)域FSI概念擴(kuò)展到一般性的CFD模型和FEA模型的數(shù)據(jù)交換問題。 FSI真實(shí)案例：大橋與風(fēng)場組成了耦合系統(tǒng)，大風(fēng)產(chǎn)生了一定頻率的卡門渦脫落，這個(gè)頻率與耦合系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)固有頻率相近，使系統(tǒng)發(fā)生了共振，大橋劇烈晃動(dòng)直至崩塌。

圖5 優(yōu)化后玻璃表面溫度云圖 優(yōu)化方案經(jīng)過仿真分析，結(jié)果如圖所示。35 min后，A區(qū)完成100%除霜，B區(qū)達(dá)到了95%。經(jīng)樣車試驗(yàn)，實(shí)際狀態(tài)與仿真結(jié)果相吻合。STAR-CCM+軟件CFD理論結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)仿真分析的合理性得到進(jìn)一步驗(yàn)證。5 結(jié)論本文采用CFD方法，結(jié)合STAR-CCM+軟件中多項(xiàng)流Fluid Film除霜模塊，對某重型卡車的除霜性能進(jìn)行分析。

使用 CFD 仿真驗(yàn)證伯努利能量定理 CFD 模擬工具使用數(shù)值方法來求解與流體流動(dòng)相關(guān)的控制方程。通過分析流動(dòng)行為并計(jì)算管道系統(tǒng)中不同點(diǎn)的能量和流量，工程師可以驗(yàn)證伯努利能量定理的準(zhǔn)確性。 CFD 仿真提供了速度分布和壓力等值線的詳細(xì)可視化，這解釋了管道系統(tǒng)中的能量損失。將 CFD 模擬與伯努利能量定理的理論框架進(jìn)行比較，可以深入了解為實(shí)現(xiàn)所需效率而需要平衡的能量損失的大小。

摘要：為了準(zhǔn)確預(yù)測車輛機(jī)油冷卻器的壓降性能，建立了油冷器壓降的計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（CFD）仿真模型并進(jìn)行試驗(yàn)對比研究。基于k-omega剪切應(yīng)力傳輸（SST）湍流模型以及多孔介質(zhì)模型對問題進(jìn)行簡化建模，同時(shí)進(jìn)行網(wǎng)格無關(guān)性驗(yàn)證，對油冷器的水側(cè)流道進(jìn)行流場仿真，獲得從進(jìn)口到出口的靜壓降。

下圖為High3和Low4兩種工況下管道底蓋處的壓力探測點(diǎn)PCB4的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和仿真結(jié)果，可以看出模擬結(jié)果與仿真結(jié)果基本吻合。圖11 壓力探點(diǎn)歷時(shí)曲線對比（上：實(shí)驗(yàn)結(jié)果，下：仿真結(jié)果）（左：High3工況，右：Low4工況）圖12為冷凝引起的壓力波形成、傳播和衰減的過程對比，可以看出CFDPro仿真結(jié)果如實(shí)的還原了實(shí)驗(yàn)中觀測到的壓力波形式，峰值對應(yīng)的時(shí)間節(jié)點(diǎn)也基本一致。

關(guān)于導(dǎo)料槽DEM-CFD流固耦合仿真，還需要進(jìn)一步分析下列問題：導(dǎo)料槽長度跟物料下落速度的關(guān)系，擋塵簾的間距跟導(dǎo)料槽長度、物料下落速度的關(guān)系，泄壓閥的位置關(guān)系，回風(fēng)管到底有沒有用，管徑跟風(fēng)速、風(fēng)量的關(guān)系，以及導(dǎo)料槽內(nèi)能不能或如何才能形成穩(wěn)定的負(fù)壓。

但是，對于形狀更復(fù)雜的管道內(nèi)部和周圍的流動(dòng)，則需要使用計(jì)算流體力學(xué)（CFD）來離散化流動(dòng)體積，然后求解隨時(shí)間變化的壓力、速度和溫度。 由于層流會(huì)沿著邊界表面的形狀流動(dòng)，因此層流建模成功的關(guān)鍵之一是創(chuàng)建與該表面平行的網(wǎng)格，即離散化步驟，以便最好地捕獲邊界層。

鄒平,牛貝貝,張成.CFD方法的汽車空調(diào)風(fēng)道結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J].汽車零部件,2021(08):55-58. 摘要: 利用 CFD 方法對某車型空調(diào)風(fēng)道內(nèi)流場進(jìn)行了仿真分析, 通過對其流動(dòng)過程的分析尋找出空調(diào)風(fēng)道結(jié)構(gòu)中存在的風(fēng)量 分配不均等問題, 對汽車空調(diào)風(fēng)道進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化。

2.2瞬態(tài)流場仿真邊界條件設(shè)定 聲場仿真過程中由于其 CFD 模型與流場極為相似因此不再另行建立模型，而是對原有流場模型的邊界條件進(jìn)行修改。由于噪聲特性的仿真屬于非定常計(jì)算，雖然同樣將旋轉(zhuǎn)流體域設(shè)為唯一的運(yùn)動(dòng)區(qū)域，但是改用滑移網(wǎng)格模型對風(fēng)扇的動(dòng)葉片與靜止區(qū)域進(jìn)行耦合以保證瞬態(tài)計(jì)算的精確度。

表面圖對表面圖和結(jié)果重復(fù)上述步驟，如下所示 ? 編輯 這些是以下結(jié)果，此處獲得紅色區(qū)域表示管道向下到藍(lán)色區(qū)域的壓力強(qiáng)度。這些顏色代碼可以根據(jù)我們的要求進(jìn)行修改。SolidWorks 為 FEA 和 CFD 分析結(jié)果生成自動(dòng)報(bào)告，我們可以對其進(jìn)行自定義。

2.2.2流致振動(dòng)噪聲分析流程 在進(jìn)行流致振動(dòng)噪聲計(jì)算時(shí)，一般需要考慮流體脈動(dòng)引起結(jié)構(gòu)的振動(dòng)噪聲，考慮到流體可壓計(jì)算收斂困難和計(jì)算效率低等原因，通常CFD定義為不可壓模型，此時(shí)需要提取結(jié)構(gòu)表面（如管道或者蝸殼等）脈動(dòng)信息和湍流聲源，同時(shí)考慮殼體內(nèi)外部聲場、結(jié)構(gòu)聲透射以及吸聲材料特性等，進(jìn)行包含有流場和結(jié)構(gòu)的聲振耦合求解，獲得流動(dòng)引起的結(jié)構(gòu)輻射噪聲問題。

多相管道流 ANSYS CFD 解決方案在油氣行業(yè)中被廣泛用于地下、管道、運(yùn)輸、處理和精煉等應(yīng)用。基本上所有這些油氣應(yīng)用均涉及多相流。例如可使用ANSYS Fluent 執(zhí)行閃蒸仿真。右圖所示為各個(gè)下游橫截面的汽相質(zhì)量分?jǐn)?shù)的等值圖。汽化碳?xì)浠衔锏馁|(zhì)量分?jǐn)?shù)隨著下游到混合點(diǎn)的距離增大而相應(yīng)增大。紅色代表最大，藍(lán)色代表最小。

三、流場計(jì)算（1）流體域建模 導(dǎo)入幾何模型至Hypermesh ? 編輯 提取管道內(nèi)表面與凸起物體的外表面，并將管道兩頭封堵上，并修復(fù)拓補(bǔ)關(guān)系，形成一個(gè)封閉的流體域空間，將管道的一端作為流體的入口，另一端作為出口，如下圖所示。 ?

要研究通過管道和其他流體系統(tǒng)的層流，可以使用 Cadence 的Omnis CFD 平臺。Omnis 平臺中的工作流程有助于設(shè)計(jì)復(fù)雜的流體流動(dòng)系統(tǒng)。訂閱我們的時(shí)事通訊以獲取最新的 CFD 更新或?yàn)g覽 Cadence 的CFD 軟件套件，包括Fidelity和Fidelity Pointwise，以了解有關(guān) Cadence 如何為您提供解決方案的更多信息。