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一、概 要1）案例描述本案例針對(duì)某種多孔介質(zhì)歧管，采用多孔介質(zhì)模型、對(duì)流換熱壁面和湍流模型對(duì)歧管進(jìn)行流動(dòng)傳熱仿真，案例最后可以看到歧管的壓力和溫度分布情況。2）網(wǎng)格采用非結(jié)構(gòu)四面體為主的網(wǎng)格，網(wǎng)格數(shù)67萬。

如果在同一模擬解決方案中需要不同的聲場(chǎng)，例如機(jī)艙空氣和多孔座椅，則需要將它們與Simcenter 3D中的“聲學(xué)連續(xù)性”（Acoustic Continuity）模擬對(duì)象連接。 包括吸收域和多孔域，可以用可滲透的輻射表面聲載荷來解決HVAC艙室噪聲。動(dòng)畫顯示感興趣頻率之一的傳播中的效果艙。很明顯，忽略聲學(xué)傳播中的艙室效應(yīng)（左），聲波在介質(zhì)中自由輻射。

蘇峰華等[14]通過微尺度單元模擬分析和全尺寸模型分析了整體傳熱性能。HUANG等[15]通過使用多尺度多孔介質(zhì)模型提高了模擬的準(zhǔn)確性。為了使試驗(yàn)結(jié)果與實(shí)際更貼合，使用多孔介質(zhì)模型簡(jiǎn)化疊片式發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油冷卻器的水側(cè)流道，建立用于壓降計(jì)算的等效仿真模型。該模型和全細(xì)節(jié)模型相比，能夠大幅減少計(jì)算時(shí)間，同時(shí)能保證預(yù)測(cè)結(jié)果的精度，為下一步以壓降為目標(biāo)的設(shè)計(jì)優(yōu)化奠定了基礎(chǔ)。

采用CAD圖像導(dǎo)入插件，將生成的多孔介質(zhì)模型導(dǎo)入到AutoCAD內(nèi)，并保存為.dxf文件。 在COMSOL內(nèi)選擇流體流動(dòng)-兩相流-相場(chǎng)-層流，并添加包含相初始化的瞬態(tài)研究。

我們可以使用 COMSOL 軟件中的傳熱模塊的多孔介質(zhì)傳熱 接口和化學(xué)反應(yīng)工程模塊的稀物質(zhì)傳遞 接口中實(shí)現(xiàn)這些方程。為了將多孔介質(zhì)中的多相流動(dòng)與蒸發(fā)過程結(jié)合起來，這個(gè)過程需要一些步驟。結(jié)束語在這篇文章中，我們討論了使用 COMSOL? 軟件對(duì)多孔介質(zhì)中的熱濕傳遞進(jìn)行建模的功能。

涉及電磁、結(jié)構(gòu)&聲學(xué)、流體&傳熱、化工等四個(gè)大專項(xiàng)，下含結(jié)構(gòu)力學(xué)模塊、巖體力學(xué)模塊、多孔介質(zhì)流模塊、地下水流模塊、管道流模塊、波動(dòng)光學(xué)模塊、射線光學(xué)模塊、等離子體模塊、半導(dǎo)體模塊等36個(gè)模。內(nèi)置耦合物理場(chǎng)外，還可自定義物理場(chǎng)方程以進(jìn)行多物理場(chǎng)耦合分析[2,3]。流固耦合理論及控制方程[4]一般固體變形控制方程主要由三個(gè)方程構(gòu)成：應(yīng)力平衡方程、幾何變形方程、本構(gòu)方程。

首先，我們來討論如何使用預(yù)定義的多物理場(chǎng)接口進(jìn)行聲固耦合分析，然后說明當(dāng)選定的接口之間不存在預(yù)定義的多物理場(chǎng)功能時(shí)，如何手動(dòng)添加接口并定義耦合。使用預(yù)定義的多物理場(chǎng)接口對(duì)聲固耦合進(jìn)行建模預(yù)定義的多物理場(chǎng)接口允許您在模型中包含多種材料類型，例如流體，線性彈性材料，多孔介質(zhì)和壓電設(shè)備。此外，不同材料之間的耦合會(huì)自動(dòng)為您完成。

現(xiàn)今發(fā)現(xiàn)的油氣儲(chǔ)層多重介質(zhì)比以往所知的多重介質(zhì)復(fù)雜很多。以碳酸鹽巖儲(chǔ)層為例，同一儲(chǔ)層中，存在微細(xì)的孔隙裂隙多孔介質(zhì)，也存在其尺寸達(dá)數(shù)個(gè)、數(shù)十個(gè)和數(shù)百個(gè)毫米的大縫和大洞，還存在長(zhǎng)寬高各為數(shù)十米、甚至長(zhǎng)達(dá)百來米的廳堂型的巨型洞穴。洞穴和裂縫內(nèi)某處可能基本無充填，某處可能充填各種尺寸、粗細(xì)不等的顆粒物。顯然，這里的流動(dòng)既有滲流，還有縫流和洞穴流，而且各類介質(zhì)和各種流動(dòng)交相穿插、雜亂銜接。

在<a href="https://www.yqgqt.org.cn/major/Ansys" class="jsk-anchor">ANSYS</a>高版本中，已經(jīng)帶有聲學(xué)<a href="https://www.yqgqt.org.cn/major/fea" class="jsk-anchor">模態(tài)分析</a>模塊Modal Acoustics，本文將采用該模塊來分析。

聲學(xué)范圍在聲學(xué)中，聲音由傳播介質(zhì)產(chǎn)生、在其中傳播并受其影響，最終被人們檢測(cè)、感知并進(jìn)行分析。聲信號(hào)傳播過程的描述涉及許多不同的科學(xué)分支，包括工程、地球科學(xué)、生命科學(xué)和藝術(shù)。

多孔介質(zhì)是指內(nèi)部含有大量微小孔隙和通道的材料，如巖石、土壤等。在石油工程領(lǐng)域，多孔介質(zhì)中的孔隙為油和水提供了儲(chǔ)存空間和流動(dòng)路徑。本案例介紹COMSOL相場(chǎng)法進(jìn)行多孔介質(zhì)下的油水兩相驅(qū)替模型。

內(nèi)置散熱器 / 風(fēng)扇 / 多孔介質(zhì)模型 電子散熱庫(kù)豐富；自動(dòng)網(wǎng)格與求解設(shè)置；快速評(píng)估散熱方案 適用場(chǎng)景窄；復(fù)雜流體模型支持有限 服務(wù)器機(jī)箱、PCB 板、LED 燈具散熱設(shè)計(jì) 模塊說明1.

天洑智能熱流體仿真軟件AICFD支持多孔介質(zhì)模型。在設(shè)置時(shí)，將二次函數(shù)一次項(xiàng)和二次項(xiàng)系數(shù)，分別以粘性阻力和慣性阻力系數(shù)輸入，即可用規(guī)則的多孔介質(zhì)域模擬復(fù)雜結(jié)構(gòu)的流動(dòng)及換熱。多孔介質(zhì)無法模擬流動(dòng)細(xì)節(jié)，但能相當(dāng)準(zhǔn)確地模擬整體流動(dòng)特征。比如計(jì)算總流阻、計(jì)算總換熱量，用微觀細(xì)節(jié)的犧牲換宏觀尺度的快速求解。

三維多孔結(jié)構(gòu)廣泛存在于材料科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)工程、土木工程等領(lǐng)域，如泡沫金屬、骨組織、過濾介質(zhì)等，通過ANSYS Workbench對(duì)三維多孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元模擬，是對(duì)其進(jìn)行性能分析的有效手段。

質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度云圖 3.3 噪聲分析噪聲分析利用ANSYS專業(yè)噪聲仿真模塊Acoustics。噪聲分析需要輸入聲音在介質(zhì)中的傳播速度及介質(zhì)密度等參數(shù)，此處介質(zhì)為空氣，在Engineer Data中輸入相應(yīng)數(shù)據(jù)即可。噪聲分析由于主要分析聲音在介質(zhì)中傳播現(xiàn)象，因此需要設(shè)置空氣域。由于變壓器與空氣接觸部分幾何復(fù)雜，因此對(duì)空氣域采用四面體網(wǎng)格劃分方式。

此外，Actran 的工程化適配能力進(jìn)一步強(qiáng)化其行業(yè)應(yīng)用價(jià)值：軟件支持 Python/C++ API 二次開發(fā)，可構(gòu)建自動(dòng)化仿真流程（如參數(shù)化建模 - 求解 - 后處理閉環(huán)），適配企業(yè)級(jí) PLM 系統(tǒng)（如 Siemens Teamcenter）；提供與 MSC Adams（多體動(dòng)力學(xué)）、ANSYS Fluent（計(jì)算流體力學(xué)）等工具的聯(lián)合仿真接口，實(shí)現(xiàn) “振動(dòng) - 流體 - 聲學(xué)” 多物理場(chǎng)協(xié)同分析