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本文將執(zhí)行一個單向流固耦合分析流程，先在Hypermesh前處理器進(jìn)行流體域的建立和CFD網(wǎng)格劃分，然后導(dǎo)入至Fluent求解器進(jìn)行流場計算，得到流體與固體界面的壓強(qiáng)信息，隨后將Fluent中計算得到的壓力信息映射至結(jié)構(gòu)網(wǎng)格上，并使用Optistruct求解器進(jìn)行結(jié)構(gòu)力學(xué)分析。

分析炸鍋內(nèi)結(jié)構(gòu)物對流場的影響是保證均勻溫度分布的重要因素，對空氣炸鍋內(nèi)部的流場進(jìn)行詳細(xì)分析是研發(fā)空氣炸鍋風(fēng)扇、炸筐及導(dǎo)流板等結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵，也是空氣炸鍋溫度均勻性的強(qiáng)有力保證。

圖5 截面速度云圖及矢量圖分布5.結(jié)論本文利用國產(chǎn)自主仿真軟件PERA SIM Fluid對雙槳攪拌器內(nèi)的單相流場進(jìn)行了快速仿真分析，得到了當(dāng)前工藝參數(shù)下的槳葉扭矩和攪拌器內(nèi)的流場結(jié)構(gòu)特性，為攪拌器設(shè)計（槳葉選型設(shè)計/擋板參數(shù)設(shè)計）及工藝參數(shù)優(yōu)化提供參考。

04 流場分析 下面對設(shè)計工況下的風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場進(jìn)行分析。截取葉輪中間位置的 XY 截面與XZ 截面，網(wǎng)格如圖8所示。

聯(lián)立式(2)～式(6)即可得出流道的壓力場和速度場。3 流場特性分析3.1 壓力場分析螺桿的壓力場可以直觀地表達(dá)出螺桿的壓力分布。螺桿左側(cè)為進(jìn)料口，右側(cè)為出料口，由圖4可以看出，兩種螺桿的壓力都是沿著物料擠出方向逐漸增加，在出料口處壓力達(dá)到最大，這符合螺桿擠出原理。普通雙螺桿壓力分布均勻，且邊界處規(guī)整，說明物料在螺桿的作用下被均勻擠出且不存在回流。

由于葉輪高速旋轉(zhuǎn)，為了提高計算結(jié)果的準(zhǔn)確性，將內(nèi)部流場分為三部分：先導(dǎo)流場、葉輪流場和后方流場。這三部分均采用了非結(jié)構(gòu)化的四面體網(wǎng)格，總網(wǎng)格數(shù)為12,549,766。壓力出口用作邊界條件。 圖1.軸流式血泵模型[1]3.討論為了驗證宏數(shù)據(jù)數(shù)值計算的一致性，搭建了血泵實驗平臺。

<p>烤箱加熱流場仿真分析APP封裝了隔板間距尺寸參數(shù)、材料物性參數(shù)以及加熱管熱功率等參數(shù)，可快速計算結(jié)構(gòu)局部尺寸、材料特性及熱損耗分布等改變的情況下對烤箱內(nèi)部各部件換熱溫度及內(nèi)部自然對流流場的影響。烤箱加熱流場仿真分析APP可查看固體部件表面溫度、烤箱內(nèi)溫度分布等工程中所需的計算結(jié)果。

</p><p><strong>流場模擬的關(guān)鍵：</strong></p><p>1、速度場分布：</p><ul><li>核心參數(shù)：煙氣流速和其旋轉(zhuǎn)的切向速度。切向速度直接決定了離心力的大小。</li><li>分析目標(biāo)：確保流場均勻，避免出現(xiàn)低速區(qū)（除水無效）或高速區(qū)（可能導(dǎo)致二次夾帶）。理想的流場是在旋流器下游形成穩(wěn)定、強(qiáng)烈的旋流。

點擊下方視頻，查看精彩案例演示 2.離心泵結(jié)構(gòu)與研究方法2.1 模型結(jié)構(gòu)上離心泵由葉輪、泵殼、泵軸、軸承、密封環(huán)、填料函等部件構(gòu)成，在流動分析的時候，并不需要其中固體部分，而需要構(gòu)建泵內(nèi)流場區(qū)域，本案例所提供的模型如圖 1所示，模型中已經(jīng)構(gòu)建了分析所需的流場區(qū)域，并將分析所不需要的固體區(qū)域移除。

04 流場分析 下面對設(shè)計工況下的風(fēng)機(jī)內(nèi)部流場進(jìn)行分析。截取葉輪中間位置的 XY 截面與XZ 截面，網(wǎng)格如圖8所示。

對撞擊流式反應(yīng)器的研究目前也相當(dāng)成熟，利用數(shù)值模擬方法對撞擊流式反應(yīng)器進(jìn)行流場分析是常用的技術(shù)手段。利用FLUENT軟件對某撞擊流反應(yīng)器進(jìn)行數(shù)值模擬。通過數(shù)值模擬手段對其幾何結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，探索得到其最優(yōu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)。以某結(jié)構(gòu)參數(shù)的反應(yīng)器為例進(jìn)行以下數(shù)值模擬流程介紹。通過精細(xì)的網(wǎng)格劃分和仿真設(shè)置，模擬了反應(yīng)器內(nèi)部的流場特性，以云圖和流線方式顯示反應(yīng)器內(nèi)部流場的速度分布和壓力分布。

關(guān)鍵詞：FLUENT，多通道，結(jié)構(gòu)優(yōu)化，計算流體力學(xué)，流場特性利用FLUENT軟件對多通道裝置進(jìn)行數(shù)值模擬。通過數(shù)值模擬手段對其幾何結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，探索得到其最優(yōu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)和操作參數(shù)，主要評價指標(biāo)為壓降和單通道流量。以某一確定結(jié)構(gòu)參數(shù)和操作參數(shù)的多通道裝置為例進(jìn)行以下數(shù)值模擬流程介紹。

?本次研討會圍繞風(fēng)電裝備研發(fā)過程中涉及到的整機(jī)性能、風(fēng)環(huán)境、葉片流場、氣彈流固耦合，葉片復(fù)合材料、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、電磁、振動噪聲、齒輪傳動、多體疲勞，機(jī)組熱管理、儲能、區(qū)域能源、數(shù)字化運維等領(lǐng)域，結(jié)合西門子工程咨詢在風(fēng)電行業(yè)最佳實踐，分享 Simcenter 仿真與測試技術(shù)在風(fēng)電領(lǐng)域的前沿應(yīng)用。

圖6 仿真風(fēng)量對比圖 06 流場分析

</p><p><br></p><p>根據(jù)已知的流場問題和措施，分析該裝置運行的關(guān)鍵指標(biāo)，即如何盡可能保證反應(yīng)器內(nèi)催化劑表面的煙氣速度及氨濃度（NH3/NOx）均布性，以確保脫硝效率和氨逃逸量滿足要求；現(xiàn)通過CFD模擬，并添加適當(dāng)?shù)膶?dǎo)流板及擾流板，確保SCR反應(yīng)器中的氣流均布及氨氮混合均勻。

目前中控顯示運行阻力較高，經(jīng)分析除塵器結(jié)構(gòu)，問題可能出現(xiàn)在以下幾點：1.來自磨機(jī)和增濕塔的煙氣匯合流入?yún)R風(fēng)箱，導(dǎo)致除塵器進(jìn)口煙氣分布不均。2.且來自磨機(jī)的煙氣管道與主管道成直角相貫，導(dǎo)致進(jìn)口段阻力較高。3.灰斗進(jìn)口管道最小斷面處風(fēng)速過高，導(dǎo)致設(shè)備阻力升高。現(xiàn)通過模擬磨開和磨停兩種情況，并就以上問題通過添加導(dǎo)流及改造灰斗進(jìn)氣管道的方式對設(shè)備內(nèi)流場進(jìn)行優(yōu)化，降低設(shè)備阻力。