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本期選取了CFD領(lǐng)域的典型場景，穩(wěn)態(tài)仿真計(jì)算案例——基于MRF方法的旋轉(zhuǎn)機(jī)械流場分析，我們選用的軟件是CFD領(lǐng)域最常用的仿真軟件Fluent。我們來看下基于“神工坊”高性能工業(yè)仿真平臺”的CFD穩(wěn)態(tài)計(jì)算，和其他仿真云平臺效率對比的情況。

本期選取了CFD領(lǐng)域的典型場景，穩(wěn)態(tài)仿真計(jì)算案例——基于MRF方法的旋轉(zhuǎn)機(jī)械流場分析，我們選用的軟件是CFD領(lǐng)域最常用的仿真軟件Fluent。我們來看下基于SimForge?高性能仿真云平臺的CFD穩(wěn)態(tài)計(jì)算，和其他仿真云平臺效率對比的情況。

Ansys中的溫度場仿真還是很多模塊的，如下圖所示 ANSYS Workbench中的溫度場仿真還是很多模塊的，ANSYS Workbench 中用于溫度場計(jì)算的核心模塊包括穩(wěn)態(tài)熱分析（Steady-State Thermal）、瞬態(tài)熱分析（Transient Thermal）、Fluent（流體傳熱）、Electrothermal（熱電耦合）、Thermal-Structural

Fluent計(jì)算溫升 我們使用ANSYS Fluent進(jìn)行流體溫升分析，該方法的好處是可以自動計(jì)算空氣或者冷卻水的對流換熱系數(shù)，以計(jì)算變壓器的溫升。可以模擬變壓器內(nèi)部的流體流動和熱量傳遞過程。Fluent支持多種物理模型，包括傳熱、流動、化學(xué)反應(yīng)等，可以全面分析變壓器內(nèi)部的熱傳遞過程。通過Fluent，我們可以得到變壓器內(nèi)部各點(diǎn)的溫度分布和流場分布。

CFD 傳熱分析 （x） CFD 傳熱分析使用ANSYS Fluent容錯網(wǎng)格劃分通過催化轉(zhuǎn)化器進(jìn)行裂解（習(xí)） 使用ANSYS Fluent容錯網(wǎng)格劃分通過風(fēng)洞進(jìn)行CFD傳熱分析（xii） 使用ANSYS Fluent容錯網(wǎng)格劃分通過文丘里計(jì)進(jìn)行CFD傳熱分析（xiii） 使用ANSYS Fluent容錯網(wǎng)格劃分通過擴(kuò)展器進(jìn)行CFD傳熱分析（xiv） 使用ANSYS Fluent容錯網(wǎng)格劃分通過熱管進(jìn)行

您將掌握用于處理移動和變形邊界的動網(wǎng)格技術(shù)，用于模擬復(fù)雜液體和顆粒懸浮液的歐拉及離散相多相流仿真，以及在真實(shí)案例研究中應(yīng)用的湍流模型（如 k-epsilon、k-omega RNG）、共軛傳熱和非穩(wěn)態(tài)（瞬態(tài)）分析。通過逐步教程，您將學(xué)習(xí)如何使用尖端的 ANSYS 后處理工具提取、解釋和驗(yàn)證仿真數(shù)據(jù)，包括速度、壓力、溫度、湍流強(qiáng)度、空化區(qū)域和混合時(shí)間等。

<p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;</p><p>&nbsp;&nbsp;學(xué)習(xí)Fluent，應(yīng)該要通過對一個案例比較詳細(xì)的分析盡可能的學(xué)習(xí)更多的知識，而不是稀里糊涂的瞎設(shè)置。

圖 5 不同填充層瞬態(tài)分析對比圖 通過對不同焊料層的材料參數(shù)進(jìn)行仿真，對比圖如圖 6 所示，由瞬態(tài)結(jié)果分析可知 燒結(jié)銀的傳熱能力比 SnPb、SnAg25Sb10、SAC305、Ag 這四種材料的傳熱能力更強(qiáng)，由分析可知，燒結(jié)銀材料較適合作為焊料層。

在workbench中，可以進(jìn)行熱輻射分析計(jì)算的Mechanical模塊主要有穩(wěn)態(tài)/瞬態(tài)耦合場、穩(wěn)態(tài)/瞬態(tài)熱等，其工程圖如圖 1所示。各個模塊的輻射傳熱設(shè)置非常相近，接下來以穩(wěn)態(tài)熱模塊演示一個簡單熱輻射案例。圖 1 能夠進(jìn)行熱輻射計(jì)算的Mechanical模塊現(xiàn)有一幾何模型如圖 2所示，由一個圓臺筒和位于圓臺筒中心的小圓柱體組成。

<p><strong>1.穩(wěn)態(tài)與瞬態(tài)&nbsp;</strong></p><p> </p><p>穩(wěn)態(tài)與瞬態(tài)是流體計(jì)算為了方便而提出的概念，實(shí)際上任何流動、傳熱問題都應(yīng)該是瞬態(tài)的，因?yàn)檫@些現(xiàn)象總是在時(shí)間維度上進(jìn)行的。

Fluent軟件并行效率測試一、導(dǎo)言 Fluent軟件是ANSYS旗下一款通用CFD仿真軟件，市場占有率比較高，能夠進(jìn)行流體、傳熱、化學(xué)反應(yīng)等多種工程場景和模型的仿真分析。

單向耦合穩(wěn)態(tài)解的溫度結(jié)果。 雙向耦合穩(wěn)態(tài)解的溫度結(jié)果。 如果對模型的瞬態(tài)行為感興趣，還可以進(jìn)行其他研究組合。例如，我們可以增加兩個瞬態(tài)的研究步驟，首先解決流動問題，然后是瞬態(tài)傳熱研究步驟(瞬態(tài)，單向耦合，非等溫流動)。如果流動條件不隨時(shí)間變化(溫度除外)，我們也可以創(chuàng)建一個具有穩(wěn)態(tài)流動和瞬態(tài)傳熱研究的研究序列。

Ansys Fluent分析流程演示第二天下午：Ansys Fluent 分析流程練習(xí)Ansys Fluent 內(nèi)流場、外流場Ansys Fluent 傳熱分析（導(dǎo)熱、對流與輻射）Ansys Fluent 共軛傳熱與輻射案例演示Ansys Fluent 傳熱例子練習(xí)第三天上午：Ansys Fluent多相流分析介紹Ansys Fluent

傳熱性能分析</p><p>&nbsp;&nbsp;· 模擬帶有夾套或內(nèi)冷線圈的攪拌釜的傳熱過程，評估換熱效率，尋找強(qiáng)化傳熱的方法（如增加導(dǎo)流板、優(yōu)化葉輪形式）。</p><p>8. 反應(yīng)器尺度放大</p><p>&nbsp;&nbsp;· 這是攪拌行業(yè)的核心難題。在小試（Lab Scale）中通過STAR-CCM+獲得準(zhǔn)確的流場和性能數(shù)據(jù)，建立可靠的CFD模型。

穩(wěn)態(tài)研究的結(jié)果顯示如下。相對誤差又遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于相對求解器的容差。穩(wěn)態(tài)分析的能量守衡。總凈能率和總熱源必須平衡。 下面是瞬態(tài)分析的能率圖。總凈能率逐漸增加，最終達(dá)到穩(wěn)態(tài)值，這平衡了散熱器上施加的通量 1W。另一方面，總累積能率最初平衡了總的熱源，一旦達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)就會消失。此外，粉紅色的線表示能量平衡的絕對誤差 也就是說，在最好的情況下，它應(yīng)該是零。

求解器算法：SIMPLE和SIMPLEC通常用于穩(wěn)態(tài)，瞬態(tài)計(jì)算推薦使用PISO；當(dāng)網(wǎng)格比較歪斜時(shí)，無論穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)，PISO較好；（亞松弛因子PISO：壓力項(xiàng)+動量項(xiàng)=1）16. 加速收斂方法：設(shè)置合理的初場；調(diào)整松弛因子和庫朗數(shù)Courant；調(diào)整網(wǎng)格設(shè)置；17. 網(wǎng)格獨(dú)立性驗(yàn)證：至少畫三種網(wǎng)格（細(xì)分不同）；比較：壓降、總體傳熱系數(shù)、特征位置上平均壓力或溫度；18.

2、案例解決過程（1） 目前存在問題A、 激光閃射法測試液體的方法尚未開發(fā)，目前測試的方法存在著儀器誤差所占比例比較大，穩(wěn)態(tài)溫差值和冷卻速率值的誤差大小是影響導(dǎo)熱系數(shù)誤差大小的兩個主要因素。B、 穩(wěn)態(tài)平板法結(jié)果擬合需要借助其他數(shù)據(jù)分析軟件，不同分析軟件的選擇對測試結(jié)果的誤差不同，會造成數(shù)據(jù)結(jié)果不穩(wěn)定。C、對于液體測試需求大，已無法滿足測試業(yè)務(wù)量增長需求。