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融化凝固模型概述</strong></p><p> </p><p><strong>1.1 模型原理</strong></p><p><br></p><p>我們在Chapter37分享了Fluent融化凝固模型案例，前文只是介紹了Fluent中的操作過程。

概念</strong></p><p> </p><p>物質從液態變為固態叫凝固，凝固時要放熱。Fluent不僅可以對蒸發-冷凝進行模擬（參見文章十三和文章三十），還可模擬凝固-融化過程。</p><p><br></p><p>相較于蒸發-冷凝模型，Fluent中的融化-凝固要簡單很多。下面我們以案例進行講解。

fluent還提供了離散型模型，用于模擬顆粒的流動，主要有DPM模型（稀疏的顆粒流動）、DDPM模型（稠密的顆粒流動）、PBM模型（使用歐拉方法求解顆粒流動） 傳質問題，fluent可以使用不同的方法模擬蒸發、冷凝、凝固、融化，自帶的求解器也能夠解決這樣的問題。

</p><p>&nbsp;&nbsp;幾何模型分為二維模型和三維模型，（實際上所有的模型都是三維的，即便你的模型是二維的，在Fluent中，會默認給個深度depth）對于比較簡單的二維模型或三維模型，可以直接使用ANSYS軟件包中的ICEM CFD軟件，這是一個專業的畫網格軟件，也能夠進行簡單的建模。

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。通過將傳統方法與 ANSYS Fluent 的強大功能相結合，提高您的 CFD 分析技能。要求流體力學、工程制圖、任何 CAD 建模軟件的基礎知識描述在工程分析中，CAD 模型起著重要作用。它可能存在合并面、重復曲線、額外邊緣、分割邊緣、間隙甚至干涉錯誤等錯誤。

圖1 導流片表面混合油流動示意圖(端面視角) 基于Fluent對混合油導流的仿真分析，在對模型進行修正后，再設定有關環境變量。3.2 劃分網格導流片模型是帶有一定弧度的曲面，對模型進行網格劃分，在網格劃分過程中，由于在建立原始模型時，有些建模過程產生了尖角、分隔線等，這些不利于網格劃分精度，甚至有可能會中斷網格劃分，因此在進行網格劃分之前，需要對分析的模型進行檢修。

wx_fmt=png"></p><p>二維模型還可以表示三維模型，之前的文章中我們提到過，Fluent雖然可以計算二維模型，但其本質上還是在計算三維流場，其深度方向默認為1m，因此二維矩形實際上是三維的長方體。

合并幾何體：使用“Combine”功能將旋轉后的葉片與塔筒合并為單一部件，避免后續分析中出現接觸面不連續問題。使用“Repair”工具修復模型中的微小縫隙或重疊面，確保幾何封閉性。對于復雜曲面（如葉片翼型），可通過“Simplify”功能減少局部細節，提升網格生成效率。

CDCA模型包含了凝固過程中出現的許多物理現象，其中，在模擬顯微氣孔時，會用到以下功能： 孔的預固定成核； 隨機成核； 擴散控制生長如何把微觀分析，耦合到宏觀鑄件中？工業應用舉例：在鋁和鎂等輕合金鑄件 中, H氣孔是造成其性能降低的主要凝固缺陷之一.

2風扇氣動噪聲分析 2.1噪聲分析步驟 在 Fluent 中對于風機噪聲的仿真是分為兩個部分先后完成的： （1） 首先使用大渦模擬模型（LES）對風扇流場中的瞬態控制方程求解獲得流場的動態穩定值，通過計算結果得到風扇的噪聲源（即風扇葉片上的動態載荷）； （2） 接下來則是通過求解 FW-H 模型的方法對風機載荷進行分析并得到噪聲值。

（9）右鍵單擊Workbench界面中A3 Mesh項，選擇快捷菜單中的Update項，完成網格數據往Fluent分析模塊中的傳遞。 4 設置材料 （1）雙擊A4欄Setup項，打開Fluent Launcher對話框，單擊OK按鈕進入FLUENT界面。

采用金屬型重力鑄造工藝，其優點是，冷卻速度快，鑄件組織致密，力學性能較砂型高15%左右；本文通過對模流分析的主要過程進行分析，軟件的物理模型進行適當的選用并根據鑄造過程的實際條件設置邊界參數，對重力鑄造過程中的鋁液流動、凝固進行了模擬分析，最終獲得了滿足鑄件質量要求的工藝方案。

本研究基于相場法建立了可考慮過冷或過熱效應的固液相變模型，研究了半無限大區域內的雙區域凝固問題和二維方腔考慮自然對流的熔化問題，探討了動力學參數與過冷效應的定量關系，驗證了相場法處理固液相變過冷與過熱問題的可靠性；基于相場法進一步建立了表征體元尺度的金屬泡沫內固液相變的數學模型，研究了瑞利數、金屬泡沫孔隙形貌對相變材料熔化與凝固過程的影響，揭示了熔化與凝固過程中相場、流場和溫度場的演變規律，明晰了動力學參數對凝固過程的影響