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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(tài)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(wǎng)格：保證波高方向20層以上網(wǎng)格，一個波長80個網(wǎng)格，自由液面上單個網(wǎng)格的長寬比1：2或1：4。 物理模型：對于大多數(shù)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(shù)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(tài)求解的方式，獲得攪拌器漩渦的發(fā)展變化過程，為后續(xù)攪拌器設計以及參數(shù)選擇提供參考

數(shù)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(shù)值建模案例研究。通過系統(tǒng)的收斂性研究，選擇了最終的數(shù)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(tài)或是未受干擾的波浪流場狀態(tài)。

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(yōu)化船型的自由液面波高較Sobol+Tsearch優(yōu)化船型有所降低，開啟bound break后優(yōu)化船型的波高降幅更大。

對于一般多自由度的結構系統(tǒng)，任何運動可以由其自由振動的模態(tài)合成。有限元的模態(tài)分析就是建立模態(tài)模型并進行數(shù)值分析的過程[6]。1.1 波紋管幾何尺寸及性能參數(shù)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(shù)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(wěn)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(xiàn)自由面翻卷、破碎和融合，為有效捕捉界面流動現(xiàn)象，采用VirtualFlow軟件IST/BMR網(wǎng)格技術將自由面可能到達的區(qū)域進行了網(wǎng)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(shù)，j, k=1, 2, …, 6,為六自由度剛體模態(tài)；Akj、Bkj為波頻ω函數(shù)；r為半徑函數(shù).

數(shù)值模擬液體的晃動實際上是用數(shù)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(shù) 值方法求解最困難的問題之一。自由液面的數(shù)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。

在此場景中，使用了由閾值部分（液體的體積分數(shù)> 0.5）創(chuàng)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(shù)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(jù)所使用的吸收系數(shù)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。

根據(jù)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(shù)，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。

為保證洗衣機停止工作后平衡環(huán)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(huán)靜止狀態(tài)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(shù)，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(wěn)態(tài)和疊加四級海況動態(tài)環(huán)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(shù)，為該拖纜的海上試驗和應用提供參考。