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3 月 13 日，由中國核學會核反應堆熱工流體力學分會主辦，中核核反應堆熱工水力技術重點實驗室、上海積鼎信息科技有限公司、先進核能技術全國重點實驗室承辦的 “核反應堆熱工水力仿真技術前沿探索與實踐” 線上直播活動圓滿舉辦。本次活動聚焦核反應堆仿真領域的最新進展與挑戰，吸引了近300位行業專家及在校學生的關注。

1背景與目的我們知道cohesive單元常常被用來模擬裂紋損傷，在巖石內部壓裂的仿真中同樣如此，通過cohesive單元嵌入、定義失效準則可以很好地再現裂紋損傷現象，相對于試驗，這是仿真無與倫比的巨大優勢。本文通過ABAQUS分析技術，應用cohesive單元來模擬水力裂縫的現象。

基于COMSOL Mutiphysics，本文分別參考程景萌等人于2017年所發表的文章《微流體內基于水力聚焦的單細胞流形成的仿真》[1]，Yogesh M.

這種從算法設計到模擬驗證的全流程技術把控，充分證明了 DEMms 軟件在水力旋流器流體動力學行為及分離性能模擬方面的可靠性與準確性。深度應用剖析，挖掘分離性能關鍵規律依托 DEMms 軟件構建的高精度模擬體系，研究人員對兩段錐形水力旋流器展開深入研究。

OpenFlows全系列產品解析（1講） - 全系列產品功能介紹 適用人群： - 初次使用OpenFlows HAMMER進行水力建模的工程師與顧問 - 負責系統設計與分析的水務行業專業人員 - 將水力建模融入學術項目的學生與教育工作者 - 希望掌握供水管網仿真實用技能的相關人士 - AutoCAD、ArcGIS及Microstation

圖3 Donzère小型水電站的進水口渠道的兩種構型下仿真計算的速度場圖在Donzère小型水電站案例下，進行了不同形狀的進水口渠道的仿真計算對比測試，經過反復迭代優化。得到在主河道大多數水力情況下，水頭損失均最小，入口流量最均勻的進水口渠道形狀，如圖4所示。然后通過局部模型來檢查在數值模擬設計出的進水口形狀下，是否會出現水流的周期性振動現象，以此來優化渠道的一些土木工程特性。

對不同葉片結構參數的葉輪進行仿真并分析，選出剪切應力較小且水力性能滿足使用要求的設計參數。選取最佳的葉片出口角度、葉片出口寬度、葉片厚度的葉輪后，在相應的模型基礎上設置分流葉片，研究分流葉片對泵內剪切應力和水力性能的影響。3 結果與分析 溶血性能和水力性能是評價離心式人工心臟泵的重要指標，其中，溶血性能與泵內的剪切應力大小有關，水力性能可以通過泵的揚程進行評價。

下文是CFD仿真技術在解決水輪機產品研發過程中部分常見工程問題的簡要介紹： 1、水輪機的水力設計 蝸殼的水力設計 固定導葉、活動導葉的水力設計 轉輪的水力設計 尾水管的水力設計 水輪機的效率是考察其性能的最重要的指標之一。

貝內特大壩溢洪道在排洪量2865m3/s時，現場觀測數據與FLOW-3D HYDRO仿真結果的比較。Strathcona大壩 - 惡劣進水條件和溢洪道流量曲線的不確定性利用FLOW-3D HYDRO探討Strathcona水壩溢洪道的惡劣進水狀況以及流量曲線的不確定性。該溢洪道位于大壩右側護坡，設有三個垂直升降閘門。

但是初步設計的產品如果通過CFD仿真得到的性能曲線不能滿足使用要求，往往需要不斷地修改流道形狀、進出口角度、幾何參數等，再通過仿真計算獲得結果。每改變一個參數都要重新在CFD中計算，如此往復，直到產品的性能能夠滿足設計要求，這樣設計者會花費很大的精力在上面。

</p><p><br></p><p><strong>二、工程實踐：新疆某水利樞紐溢洪道仿真案例</strong></p><p>以新疆某水利樞紐的溢洪道為研究對象，VirtualFlow通過全流程數值模擬，精準還原了溢洪道水力特性，為工程設計提供數據支撐。

本文的工作對泵水力性能設計和優化具有一定的指導意義。3.設計參數本文的研究對象為汽車電子水泵，以電子水泵的水力分析為目的，進行泵內流場分析，旨在評估泵的外特性能，對泵水力性能提供設計優化依據，減少原型泵的設計和試驗次數，得到優良的產品。邊界條件：采用高效點流量和背壓模離心泵運行時的水力性能。

圖9 模擬結果（~ 120 m3/s） 圖10 隧道上游流量曲線（~ 120 m3/s） 結構的水力應力 利用3D CFD模型可以仿真結果中提取許多與結構水力應力評估相關的參數，例如動水壓力、剪應力以及能量耗散等。 這些輸出結果有助于診斷現有結構的穩定性，并為可能的加固工程提供設計依據。

本文將介紹基于水動力學仿真的模型建立、標度過程，并展示該模型如何用于優化河床結構。（美麗的盧瓦爾河，圖片來自百度）02 模型介紹ARTELIA Eau & Environnement公司建立并標度了一個網格精細的水力與沉積模型，河道中的網格長度約等于10米（網格局部特寫如下圖所示），該模型覆蓋了盧瓦爾河18公里長的流域。

采用這種方法，企業可以在增產與裝置開發成本中獲得平衡，從而實現更有效率的水力壓裂設計和增產措施。運用仿真技術掌握水力壓裂性能要素，可以獲得高成本效益的水力壓力策略，并在預算內獲得更加優質的開采曲線。本文信息由ANSYS 與Dynardo 公司聯合提供。

他是斷裂巖石熱-水力-機械-化學過程 ISRM 委員會的秘書長，ARMA 未來領導人，以及 ARMA 地下儲存和利用技術委員會的創始成員。 本文內容來自 COMSOL 博客