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攪拌設備 對攪拌設備進行仿真，并且完成與試驗結果的對比驗證：下圖是攪拌轉速為90rpm時，化妝品攪拌過程中自由液面狀態的對比： 攪拌過程對比 同時，在不同液體、不同混合體積的條件下，對比攪拌時自由液面的深度： 自由液面深度對比 通過上述驗證試驗表明，Particleworks可以很好模擬攪拌設備的攪拌過程

網格：保證波高方向20層以上網格，一個波長80個網格，自由液面上單個網格的長寬比1：2或1：4。 物理模型：對于大多數工程問題選用Realizable K-Epsilon湍流模型即可。 時間步長：盡量保證自由液面的Courant Number不超過0.3。

attachment/fileTypeImages/icon_rar.gif"><a href="https://oss.jishulink.com/upload/201909/d84bfa0e6ec74171ba71a2033455184b.rar" rel="noopener noreferrer" target="_blank" style="color: rgb(0, 102, 204);">自由液面繞流

攪拌器槳葉高速旋轉帶來的漩渦，部分樣式攪拌雖然可以通過公式估算，但更多的攪拌器需要通過仿真方式來獲得。該案例采用STAR-CCM+2402版本軟件，通過內置的參數化建模工具3DCAD構建了整個模型，運用剛體運動和多相流VOF模型相互結合，通過瞬態求解的方式，獲得攪拌器漩渦的發展變化過程，為后續攪拌器設計以及參數選擇提供參考

數值波浪水槽中波高為22米、周期為12秒時柱體的放大視圖圖11. 中心平面的速度場。圖12. 速度場快照，二維波浪沖擊甲板研究。圖13. 甲板沖擊力時間歷程示例六、結論針對四種不同結構，進行了圍繞和穿過柱體的自由液面波高的線性和二階數值建模案例研究。通過系統的收斂性研究，選擇了最終的數值模型。

完善的功能 MOTIONS的計算域由一個自由液面及截斷它的浮體組成，并具有如下特征：1）假定計算域是一個更大的計算域的一部分；2）外部計算域是靜水狀態或是未受干擾的波浪流場狀態。

圖9所示為自由液面波切圖，圖中W為波高。從圖中可以看出，Silverbullet算法優化船型的自由液面波高較Sobol+Tsearch優化船型有所降低，開啟bound break后優化船型的波高降幅更大。

對于一般多自由度的結構系統，任何運動可以由其自由振動的模態合成。有限元的模態分析就是建立模態模型并進行數值分析的過程[6]。1.1 波紋管幾何尺寸及性能參數本文采用單層波紋管，材料是304不銹鋼(0Cr18Ni9),內徑510 mm, 波峰半徑25 mm, 波谷半徑25 mm, 波高50 mm, 波距100 mm, 壁厚1 mm, 波數為6個，波紋管結構圖如圖1所示。

圖19 自由液面分布圖20 自由液面高度圖21 自由液面速度對穩定階段的阻力值進行平均，獲得船體的總阻力并與國外軟件進行了對比，偏差為5.72%。

圖7給出了對應的自由液面位置云圖。表 3 計算值與實驗值的結果對比（裸艇體）圖 7 自由液面位置云圖（水下）同樣的，采用相同的方式對全附體模型建模，計算其水面上自由航行情況下的自由液面位置如下圖 8所示。圖 8 自由液面位置云圖（水上）?參考文獻[1] Roddy, R.F.

液艙繞原點做正弦擺動，晃蕩過程中會出現自由面翻卷、破碎和融合，為有效捕捉界面流動現象，采用VirtualFlow軟件IST/BMR網格技術將自由面可能到達的區域進行了網格細化，如圖3所示。液面變化采用Level Set方法來捕捉。

(1) 輻射問題.在沒有入射波的情況下，結構被迫以剛體運動模式與波頻率振蕩，所產生的載荷通常用附加質量、阻尼和恢復載荷來表示：其中：Akj、Bkj為增加質量和阻尼；Ckj為流體靜力恢復系數，j, k=1, 2, …, 6,為六自由度剛體模態；Akj、Bkj為波頻ω函數；r為半徑函數.

數值模擬液體的晃動實際上是用數值方法求解帶有自由邊界的非定常流體的動力學問題，由于自由液面的位置未知，且自由液面邊界條件為復雜的非線性方程，因此具有自由液面的流體的流 動 是 用 數 值方法求解最困難的問題之一。自由液面的數值處理涉及自由液面的離散表達式、自由液面隨時間的變化及自由液面邊界條件的離散表達式３個問題。

根據模型具體尺寸，選擇自由液面的高度與海底高度。并 設置波浪的參數，浪高、浪寬與波浪模型。 然后對出口條件進行設置，打開open channel，設置自由液面與海底高度。2.6 初始化設置進行初始化設置，選擇初始化的方法。 3 后處理設置通過mesh與contours添加后處理云圖。

在此場景中，使用了由閾值部分（液體的體積分數> 0.5）創建的與剪切平面重合的平面截面：- 截面顏色的設置與2）中自由液面的設置方法相同;- 手動指定吸收/反射/折射系數的值，分別為[0.85,0.0,0.15];- 不透明度設置為<1；這個值可以根據所使用的吸收系數來控制平面的亮度。這種顯示方法，自由液面和截面的形狀會受單元形狀的影響，影響圖片的顯示質量。

為保證洗衣機停止工作后平衡環內液體可以自由在腔室之間恢復原位，擋板內孔高度需保證低于平衡環靜止狀態的自由液面。

由此，對拖纜的力學模型進行分析，結合某水下大尺度拖纜的參數，基于有限元仿真軟件AQWA對該拖纜進行4種典型航速的仿真分析，獲得穩態和疊加四級海況動態環境下拖曳陣纜的空間形位分布、波高響應、下沉深度、拖曳張力和傾斜角等重要參數，為該拖纜的海上試驗和應用提供參考。