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1風扇流場分析 1.1案例介紹 風扇可以用于發動機的冷卻等很多場景，合理的風扇設計將極大地提高風扇的效率，但由于管道風扇內部流動非常復雜，通過理論計算對其流動進行定性分析十分困難，風洞試驗雖然可以得到其流動參數和噪聲特性，但也無法對流場內部的流動細節進行描述。 本案例演示如何利用Fluent進行風扇流動特性和噪聲特性計算。

濕模態分析實際上是在單向流固耦合計算基礎上進行的預應力模態分析。本文以流體作用下彎曲管道為例，首先利用ANSYS Fluent及ANSYS靜力分析模塊對其進行單向流固耦合計算，然后在此基礎上開展彎曲管道在流體作用下振動模態分析。單向流固耦合計算工業管道系統中經常出現彎管。流體介質流經彎曲管道時，管壁承受流體賦予的壓力，不均勻的壓力分布會對管道產生額外的應力。

濕模態分析實際上是在單向流固耦合計算基礎上進行的預應力模態分析。本文以流體作用下彎曲管道為例，首先利用ANSYS Fluent及ANSYS靜力分析模塊對其進行單向流固耦合計算，然后在此基礎上開展彎曲管道在流體作用下振動模態分析。 單向流固耦合計算 工業管道系統中經常出現彎管。

該分析能夠幫助工程師提高混合的均勻性和效率，從而減少能源浪費和因熱波動誘發的熱應力、熱疲勞，降低部件失效風險，可作為管道優化的基礎。

Fluid Flow (Fluent) 流體分析Fluent流體分析系統執行不可壓縮和可壓縮流體分析，及復雜幾何體中的熱傳導本分析在Ansys Fluent中配置可在Workbench中使用Fluent流體分析系統對幾何體劃分網格，然后用Fluent定義有關數學模型（如低速，高速，層流，湍流等等），選擇材料，定義邊界條件，規定求解控制，以便更好地應用于所求解的問題。

本文將執行一個單向流固耦合分析流程，先在Hypermesh前處理器進行流體域的建立和CFD網格劃分，然后導入至Fluent求解器進行流場計算，得到流體與固體界面的壓強信息，隨后將Fluent中計算得到的壓力信息映射至結構網格上，并使用Optistruct求解器進行結構力學分析。

圖1 管道結構示意圖 二、設計思路 幾何模型建立 流體域網格劃分 Fluent 計算 溫度加載 穩態熱分析

為后續進行仿真分析做準備。2 在Fluent中設定的參數在Fluent計算中，需要混合油的技術參數，比如混合油濃度、壓強或者流速、黏度、溫度等等，如下表1所示。通過選擇某一級的循環混合油參數來作為分析的液相資料，在分析之前，將流體的密度、粘度和表面張力等參數輸入到系統中，另外混合油在導流片表面的流動的狀態還與噴淋量有關。

預測侵蝕造成的設備失效 鉆井巖屑、出砂和支撐劑運輸會因侵蝕效應造成設備、管道和井下工具的壽命縮短。ANSYS 解決方案能預測因微粒流動造成的侵蝕、以及因表面沖擊和滾轉造成的侵蝕。ANSYS 工具套件能在考慮粒子大小和載荷的情況下，對單個流體或多個流體進行流動建模。其可提供多種行業認可的模型，用于確定侵蝕率。由于可以計算材料磨損情況，因此幾何結構可隨材料侵蝕情況呈動態變化。

摘 要：目前對電廠疏水管道閥門泄漏多采用基于傳熱原理的內漏自動檢測計算方法，但是已有研究尚未對閥門泄漏時管道內流體的流動和傳熱進行分析，且對溫度測點如何布置以及溫度測量的精度要求也缺乏研究。針對以上問題，采用計算流體力學仿真的方法，研究了閥門泄漏時管道內傳熱和流動情況，分析了不同的管道直徑和保溫材料對所測溫差和泄漏量的影響。

使用 ANSYS Fluent 培養 CFD 流動分析技術方面的專業知識，包括分析熱交換器、排氣歧管、催化轉化器、風洞熟練掌握使用 ANSYS Fluent 進行水密幾何工作流程和非均相流體混合仿真。了解圓柱體表面流動分析、彎曲管道中流體混合、流經會聚和發散截面的流動等基礎知識。應用所學的概念，使用 ANSYS Fluent 容錯網格劃分通過熱管執行共軛傳熱分析和傳熱分析。

本教程將通過一個簡單的管道內流體流動實例來說明利用FLUENT參數化分析來進行網格無關性測試。 1 啟動Workbench并建立分析項目 （1）在Windows系統下執行“開始”→“所有程序”→ANSYS 19.2→Workbench命令，啟動Workbench 19.2，進入ANSYS Workbench 19.2界面。

市場上流場分析軟件有 MSC Cradle CFD，ANSYS Fluent，cfx，comsol等，而進行輸纖通道中纖維與流場的耦合關鍵在于建立接近實際生產中的纖維模型，結合目前國內外研究現狀，輸纖通道中輸送的纖維數量少，且缺少絲束纖維模型在管道中開松的研究。

本教程演示了T型管道受到高溫流體影響而產生變形的單向流固耦合計算分析。 1 啟動Workbench并建立分析項目 （1）在Windows系統下執行“開始”→“所有程序”→ANSYS 19.2→Workbench命令，啟動Workbench 19.2，進入ANSYS Workbench 19.2界面。

可以看到在管道結構模型內部，已經生成了一個流體域模型，同時在左側模型樹節點中也可以發現，已經生成了一個Volume體模型，即管道內部的流體域模型。 圖8 流體域抽取 (10)將管道結構模型抑制并隱藏，就可以看到我們需要用于流體計算的管道內部流體域模型到了，如圖9所示。