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方案總結(jié)本軟件可以對流體回路的部件及換熱器等進行微觀的氣液兩相、單相、流固耦合等模擬仿真計算，提取所仿真的物理現(xiàn)象及趨勢，并與理論計算比較驗證。以用戶提供的某型熱管物理參數(shù)為輸入，可以仿真計算該型熱管隨著功率變化的瞬態(tài)溫度變化趨勢，仿真獲得的結(jié)果與用戶提供的實驗結(jié)果相比較，趨勢一致。相變和瞬態(tài)計算的精度和收斂性，一直以來都是流體仿真的難點。

流固交界面的網(wǎng)格不要求節(jié)點一一匹配，但是如果流體側(cè)和固體側(cè)的網(wǎng)格尺寸差太多，可能會造成數(shù)據(jù)映射的誤差。 P-FSI和DC-FSI的流體都要求是瞬態(tài)計算，估算時間步長，既要滿足振動最高頻率的要求，還要滿足一個時間步內(nèi)網(wǎng)格變形量不能過大（否則造成CFD網(wǎng)格負(fù)體積而發(fā)散）。

流固交界面的網(wǎng)格不要求節(jié)點一一匹配，但是如果流體側(cè)和固體側(cè)的網(wǎng)格尺寸差太多，可能會造成數(shù)據(jù)映射的誤差。 P-FSI和DC-FSI的流體都要求是瞬態(tài)計算，估算時間步長，既要滿足振動最高頻率的要求，還要滿足一個時間步內(nèi)網(wǎng)格變形量不能過大（否則造成CFD網(wǎng)格負(fù)體積而發(fā)散）。

本案例利用Fluent 內(nèi)置雙向流固耦合FSI對液艙晃蕩仿真展開了計算，提供了一種更為便捷快速的分析方法，對不同楊氏模量的液艙內(nèi)部構(gòu)件進行分析，后續(xù)可以通過該案例對不同的雙向流固耦合模型展開計算分析。1 SCDM 設(shè)置1.1 導(dǎo)入幾何 本案例根據(jù)相關(guān)文獻，建立了對應(yīng)的液艙幾何模型。

背景介紹最初的流固耦合FSI(Fluid-Solid Interaction)專指研究流體載荷對彈性結(jié)構(gòu)的影響，例如飛機機翼氣動彈性問題，船舶螺旋槳的水彈性問題，核反應(yīng)堆燃料棒的渦激振動問題等等。在數(shù)值仿真領(lǐng)域FSI概念擴展到一般性的CFD模型和FEA模型的數(shù)據(jù)交換問題。

通用計算流體力學(xué)軟件VirtualFlow，具備行業(yè)領(lǐng)先的網(wǎng)格建模與求解技術(shù)，和豐富的多相流物理模型及先進的相變模型，可模擬單相和多相/多組分物質(zhì)流動、傳熱、界面追蹤、粒子追蹤、相變、水合物反應(yīng)等復(fù)雜問題，可為工業(yè)各行業(yè)用戶提供專業(yè)級流體仿真解決方案。

流固耦合理論體系拆解：課程系統(tǒng)梳理 Abaqus 流固耦合的三大技術(shù)方案（本地耦合、多物理場耦合、協(xié)同仿真）的理論內(nèi)核，不僅講 “是什么”，更講 “為什么適用”：1) 本地耦合（基于 Abaqus/CFD）：講解其適用于低雷諾數(shù)、弱耦合場景的理論依據(jù)，以及版本限制（6.10-2016）的技術(shù)背景，幫你理解該方案的適用邊界；2) 多物理場耦合（CEL/SPH/ALE）：拆解 CEL 算法中歐拉域

與實驗結(jié)果相比較，兩種結(jié)果對流量的預(yù)測都高出約4-5%。這種誤差可能是由間隙尺寸的不準(zhǔn)確性引起的。功率預(yù)測與實驗相差約1%。可以看出，對于該給定模型，流固耦合共軛傳熱對壓縮機性能的影響很小，因此不考慮耦合傳熱的模擬結(jié)果是可以接受的。 基于固體溫度模擬結(jié)果，利用Simerics-MP+ CFD軟件包中的應(yīng)變-應(yīng)力求解器對固體熱應(yīng)力/膨脹進行了預(yù)測。上圖描繪了由于徑向熱膨脹引起的轉(zhuǎn)子固體位移。

CFD-DEM 耦合仿真技術(shù)，通過雙向數(shù)據(jù)傳遞實現(xiàn)氣固兩相行為的協(xié)同模擬 ——CFD 計算的流體場數(shù)據(jù)為顆粒運動提供外力輸入，DEM計算的顆粒運動信息反哺流體場方程更新，從而精準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)氣固兩相相互作用的復(fù)雜過程。CFD-DEM耦合技術(shù) 在大型氣固循環(huán)流化床設(shè)計中，耦合仿真展現(xiàn)出強大優(yōu)勢。此類設(shè)備包含提升管、下降管、旋風(fēng)分離器等多組件，氣固流動狀態(tài)復(fù)雜。

前言氣-液-固三相流體系廣泛存在于化工、能源、環(huán)境等工業(yè)領(lǐng)域，如費托合成漿態(tài)床、流化床反應(yīng)器及礦物浮選過程。由于氣-液- 固三相漿態(tài)體系內(nèi)在機理的復(fù)雜性，與兩相流模擬相比，基于氣-液-固三相CFD模擬相對不成熟，其計算流體力學(xué)（CFD）模擬一直是多相流領(lǐng)域的研究難點。下文介紹目前常見的氣-液-固三相體系CFD 模擬方法。

<p>本案例基于任意拉格朗日-歐拉 (ALE) 技術(shù)和相場方法模擬容器內(nèi)流體在自重作用下的流動，且與不同高度阻擋壁的流-固耦合作用過程。該模型可以擴展應(yīng)用于其它涉及兩相流固耦合的實際工程項目中。

以 DVD 光碟機的內(nèi)部機構(gòu)件為例，除了平整度的要求外，由於原始設(shè)計的流道重於成品體積(20g：16g)，而客戶要求 Tokyo Seiki 減輕流道重量，經(jīng)過五次的變更設(shè)計分析，流動指數(shù)的比較為 88%：99%，流道與成品體積比較為 10g：16g。