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煤儲層微波注熱的電磁-熱-流-固全耦合模型 利用 COMSOL 建立一個煤儲層模型，見圖 7-4，模型尺寸為 20 m×6 m，模型中間布置一個瓦斯抽采鉆孔（直徑為 0.075 m）；模型兩側(cè)布置兩個微波源，將微波源簡化為兩個矩形波導(dǎo)。

模型簡介：考慮熱流固-損傷耦合效應(yīng)，本案例建立了水力裂縫擴展模型，假設(shè)材料楊氏模量和抗拉強度滿足weibull分布，邊界施加應(yīng)力條件，可運用于如下場景：1、干熱巖儲層壓裂，流體介質(zhì)可選擇水和二氧化碳，實現(xiàn)壓裂過程裂縫動態(tài)擴展模擬；2、干熱巖儲層采熱開發(fā)，分析熱流固-損傷耦合效應(yīng)對采熱的影響；3、深部頁巖儲層壓裂，實現(xiàn)水和二氧化碳壓裂裂縫擴展模擬；4、其他熱流固耦合問題。

使用該模型的時候，需要確保界面處的網(wǎng)格足夠小，以保證流體網(wǎng)格中心與界面之間的換熱計算是準確的。 02 耦合模型計算流固耦合傳熱問題的首要問題是建立界面兩端的溫度與熱通量之間的關(guān)系，使耦合求解流體域和固體域的溫度場成為可能。

</p><p>本課程主要內(nèi)容為：</p><p>1.利用流熱固多物理場耦合仿真瓦斯抽采問題；</p><p>2.利用參數(shù)化掃描功能研究不同滲透率、負壓、溫度、時間等多工況下的變化。</p><h3>直播福利：</h3><p>Comsol電子書籍、基礎(chǔ)操作視頻以及部分相關(guān)案例。

制粒領(lǐng)域：流化床制粒機可實現(xiàn)混合、制粒、干燥連續(xù)生產(chǎn)，適用于制藥、食品等行業(yè)，能生產(chǎn)孔隙率可控的顆粒，滿足緩釋制劑等需求。 氣化領(lǐng)域：流化床氣化爐可用于煤的氣化，煤粒與氣化劑在爐內(nèi)充分混合，實現(xiàn)干燥、干餾、氣化和燃燒同步進行，提高碳轉(zhuǎn)化率，減少飛灰含碳損失。 燃燒領(lǐng)域：流化床鍋爐可燃燒低熱值材料，如低級煤、生活垃圾等，石灰石顆粒可在其中吸收 SO?，減少污染物排放。

對有限元模型進行結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析時，需要考慮結(jié)構(gòu)模型的慣性、剛度和阻尼特性。結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析包含眾多研究內(nèi)容，不同的分析類型對應(yīng)求解不同形式的方程。在流固耦合問題中，需要將流體域中的基本方程以及結(jié)構(gòu)域的動力學(xué)方程進行聯(lián)立求解。交界面處應(yīng)滿足流體與固體的位移、熱流量、溫度、應(yīng)力等相等。

為了探明葉輪溫度場模型及應(yīng)力場模型，對于葉輪產(chǎn)生的應(yīng)力破壞，以離心壓縮機為研究對象，進行基于流固耦合的數(shù)值模擬研究，對于離心壓縮機的熱力學(xué)特性和可靠性研究具有重要意義。流固耦合是指在流場作用下變形固體的各種行為以及固體變形對流場的交互影響。從CAE實現(xiàn)方式來看，主要有雙向耦合和單向耦合兩種方式，考慮到實現(xiàn)難度和計算成本，本文主要介紹基于Simerics-MP+與ANSYS之間的單向耦合過程。

同時LS-DYNA在多物理場耦合方面也非常的友好，耦合效果和精度也較高。產(chǎn)品焊腳示意圖以及溫度場仿真結(jié)果利用LS-DYNA軟件對熱風(fēng)焊工裝及產(chǎn)品進行建模，調(diào)用不可壓縮計算流體動力學(xué)（ICFD）流體仿真模塊，并耦合熱以及結(jié)構(gòu)模塊，實現(xiàn)流-固-熱多物理場耦合仿真，在模型中對熱空氣流體及其環(huán)境件進行分析，獲得模型各處流體流動狀態(tài)、塑料產(chǎn)品焊腳的熱分布等結(jié)果。

本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：1、學(xué)習(xí)型仿真工程師2、理工科院校學(xué)生你會得到什么：1、學(xué)習(xí)三通管道的三維模型處理2、學(xué)習(xí)三通管道流固熱耦合分析步的建立3、學(xué)習(xí)三通管道流固熱耦合分析的載荷施加4、學(xué)習(xí)三通管道流固熱耦合載荷的施加案例介紹：所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.

擅長Abaqus流固耦合、非線性分析、沖擊、毀傷失效仿真、熱固耦合分析、優(yōu)化等。作為技術(shù)鄰工科科普達人、年度影響力人物，他長期致力于有限元與流固耦合的高級應(yīng)用與科普，發(fā)布眾多趣味科普仿真案例，善于將復(fù)雜的仿真技術(shù)問題解構(gòu)，通過生動案例結(jié)合工程實踐場景更利于學(xué)員快速學(xué)習(xí)吸收。有豐富的Abaqus軟件教學(xué)經(jīng)驗，線下培訓(xùn)千余人次，線上培訓(xùn)萬余人次。

?固體本身的變形量很小，可以認為是剛體，但是整體產(chǎn)生比較大的位移，可以采用CFD耦合MBD多體動力學(xué)分析，也屬于雙向耦合。以上幾種分析都可以在SimLab模塊中完成，流固交界面的耦合數(shù)據(jù)在后臺傳遞，無需用戶編輯腳本。TFSI模型的計算代價最小，通常用于流體靜載荷或溫度梯度引起的固體小變形，例如汽車排氣管的熱應(yīng)力，發(fā)動機水套的熱應(yīng)力，車燈的熱應(yīng)力等等場景。

針對常見的輸煤轉(zhuǎn)運站建立相應(yīng)的幾何模型，并采用DEM-CFD氣固兩相流仿真對物料和氣流進行分析，其中使用EDEM軟件分析顆粒的運動情況，AcuSolve軟件分析氣體的運動和受力情況，得到轉(zhuǎn)運站內(nèi)氣體流速分布情況。

控制方程如下所示： 得到的部分結(jié)果如下： 瓦斯壓力云圖 溫度云圖

3、PFC課程詳細介紹軟件的計算控制、離散元數(shù)值試樣的生成方法、接觸模型選擇、參數(shù)標定、模型邊界條件施加方法、PFC3D與FLAC3D耦合、離散—連續(xù)耦合模擬分析、PFC與CFD耦合、流固耦合框架等多個知識點，全面掌握PFC離散元整套的仿真應(yīng)用框架。4、每個專題都涵蓋多個工程實例模擬分析。

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本次數(shù)值試驗構(gòu)建群樁和滑坡結(jié)構(gòu)體系的概化模型，先在FLAC/3D中構(gòu)建抗滑樁群和滑坡體的有限元模型，抗滑樁群的懸臂端和嵌固段分開，且嵌固段與滑床之間通過接觸面連接。接著，將滑體的有限元模型刪除，在樁體懸臂端、滑床生成與離線元顆粒耦合的墻體，模型的四周和頂部生成墻體，用于生成滑體的顆粒。接著使用PFC命令流在墻體中填充顆粒。滑體的顆粒分為Zone-A 、Zone-B和Zone-C三個區(qū)域。