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0.摘要本文基于安世亞太自主研發的PERA SIM Fluid流體仿真軟件，對某款汽車油箱瞬態的加注過程進行了數值仿真，獲得了油箱內的液位高度隨時間的變化特性，驗證了國產仿真軟件PERA SIM Fluid在多相流仿真領域的適用性和可靠性。

<p>本案例建立了變壓器油箱內部故障壓力震源及其波傳播的數學模型，并基于COMSOL軟件仿真了變壓器內部故障后油箱內壓力的升高變化情況，得到不同時刻下油箱內部壓力分布云圖，如圖所示：</p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202110/cace790977fe4e25af35a6cc61c47a63.gif" alt="Untitled2.

在變壓器工作過程中，油箱內部產生一定的漏磁作用[12]，對兩種屏蔽結構在油箱上產生的磁通密度及電渦流密度進行仿真計算。2 變壓器油箱弧形屏蔽結構仿真結果分析采用ANSYS Maxwell軟件對兩種屏蔽結構磁密度作用進行仿真計算，得到兩種屏蔽結構的磁通密度分布如圖2所示。

夾緊應力和油箱固有頻率對振動也有一定影響。這些影響導致了油箱的變形，從而引起了令人不安的聲音。當使用耦合或多物理模擬時，忽略了重要的影響或只分析了特殊的負載情況。大多數情況下，變壓器鐵芯的磁導率是各向同性的或分析變壓器的短路狀態。但是，目前還沒有對系統正常運行時噪聲產生過程的耦合仿真工作流程進行研究圖1 變壓器噪聲的產生 本文利用有限元方法對配電變壓器進行了耦合仿真。

以圖1為例，當滑塊在重力和背壓作用下快速下行時，系統提供的流量不足以充填油缸上腔，油缸上腔通過充液閥自動從油箱吸油；當滑塊慢進加壓時，充液閥關閉，從而防止高壓油液反竄回油箱；當滑塊快速返程時，控制油口加壓打開充液閥，使油缸上腔大流量的油液排回油箱。

在飛行器、船舶或汽車的運行過程中，由于外部擾動或內部燃料的消耗，油箱內的燃油會產生晃動。這種晃動不僅會影響燃油的供應穩定性，還可能對整體結構的安全性造成威脅。積鼎科技致力于在多相流，流體仿真（cfd），流體力學等研究中起到一定實用作用，VirtualFlow作為主要產品，具有極高的實用性，接下來我們將運用VirtualFlow來對具體問題進行分析。

5、汽車行業：油箱設計 油箱一般是通過一根或者兩根鋼帶綁在車身上，上部與車身之間增加一個隔振墊，再安裝在汽車車底。在減速或者制動時，油箱里的燃油會跟油箱壁發生碰撞摩擦，就出現&ldquo;咣當 咣當&rdquo;的聲音，他們內行人稱為&ldquo;咚咚&rdquo;和&ldquo;嘩嘩&rdquo;的聲音。當油箱晃動噪音產生后，就會通過鋼帶和隔振墊傳到了駕駛室，再經空氣傳到乘客耳朵中。

此結構下，繞組引出銅排不再是影響油箱尺寸的關鍵因素，油箱壁可縮小的距離比結構2更大。

點擊建立流體標記點，并將其拖拽到油箱內部（需要注意，此流體標記點需要避開線圈、貼心等模型）；最終在EC里完成變壓器的熱仿真模型。

汽車燃油箱仿真難點針對汽車燃油箱的以上試驗，為縮短了設計周期，降低了產品設計研發的成本，目前，上述 的四個試驗都需要采用仿真的方法來實現，這樣就會遇到很多難點：1、當前的汽車燃油箱都使用的塑料油箱，塑料材料是一種非線性的材料，并且其材料屬性在不 同溫度下及不同應變率下也是不一致的，這是在仿真中需要考慮的，這樣才能夠得到和試驗一致的結果；2、關于燃油箱的仿真分析，其中在耐壓、跌落及撞擊中

此外還可以模擬管路注水、燃油系統油箱晃動等場景。 圖 4.5精細化求解霧化問題圖 4.6機翼油箱晃動3.5 交通運輸 以汽車油箱晃動為例，在車輛行駛過程中，油箱內的燃油會因車輛的顛簸、轉彎等運動而產生晃動，這不僅會影響車輛的操控性能和燃油供應系統的正常工作，還可能產生噪聲和振動等問題。

▲圖- 10 換熱器模型 油箱建模主要考慮油箱體積變化，液位高度以及油箱與外界的熱交換。

聲學有限元仿真分析是進行直升機降噪設計的有效手段，可以在型號設計之初預估出機艙內外噪聲水平，給出降噪設計建議，評估降噪技術效果，大幅減少了后續優化改進和測試成本。目前，直升機噪聲的仿真分析主要集中在旋翼和尾槳噪聲等艙外噪聲上。王普緣應用有限元方法，分析得出在中速前飛狀態下，旋翼噪聲在直升機全機總噪聲中的占比超過90％。

從仿真與實驗對比可見，通過VirtualFlow數值模擬結果與物理模型試驗值非常吻合。 油箱晃動：CFD仿真能夠模擬油箱內燃油在不同工況下的復雜動態行為，包括燃油的晃蕩、渦旋的形成與消散等，為油箱的設計提供直觀且精確的數據支持。

▲圖- 10 換熱器模型 油箱建模主要考慮油箱體積變化，液位高度以及油箱與外界的熱交換。

圖2 硫化機開合模液壓系統仿真原理圖1—油箱；2—定量泵；3—電機；4—溢流閥；5—三位四通換向閥；6—正弦信號；7—兩位兩通換向閥；8—節流閥；9—平衡閥；10—液壓缸；11—力傳導；12—負載；13—液壓油 表3 仿真參數設置在該系統仿真運行參數中，設置系統仿真時間（Final time）為30 s，采樣時間（Print interval）為0.001s，仿真的類型為

熱液壓建模輔助設計工程師預測液壓系統性能，快速選型換熱器、油箱和管路，從而減少了開發時間。雖然仿真不能完全代替試驗，但是經過多輪標定的高精度模型能夠指導試驗方案設計，甚至取代部分物理試驗，從而減少了試驗成本。

而VirtualFlow，作為一款流體仿真軟件，在該鄰域擁有強大的潛力。界面追蹤模型VirtualFlow擁有的Level Set模型可以很好地應用于燃油晃動領域。Level Set 方法通過距離函數直接追蹤界面，而非VOF模型需要重構界面。因此，其優勢在于界面擁有明確的定義，且可以很好地處理界面出現劇烈拓撲變化的情況（例如液面破碎、聚并等）。

控油口與壓力控制腔連通，故控制口壓力沒有定值，隨著電磁閥的工作狀態而改變；回油口與油箱連通，出油口壓力為0.3MPa。當線圈繞組斷電時，在彈簧力及液動力作用下推動序號12，序號8和序號5一起向左運動，當運動到序號5的端面與序號2的孔底端面貼合時停止運動，此時進油口與控制口相通，油液通過進油口和控制口流入控制腔，回油口與油箱連通，如圖一所示。