FLOW-3D_V93物理模型

1、FLOW SCIENCE第第六六章章、FLOW-3D物理模型物理模型1FLOW-3D v9.3FLOW SCIENCE物理模型物理模型2 物理模型選項(xiàng)講解物理模型選項(xiàng)講解 離心鑄造模型離心鑄造模型 沉積物沖刷模型沉積物沖刷模型 密度變化模型密度變化模型 粒子模型粒子模型 運(yùn)動(dòng)組件運(yùn)動(dòng)組件 多孔組件多孔組件FLOW SCIENCE3物理模型物理模型l啟動(dòng)物理模型：?jiǎn)?dòng)物理模型：Model SetupPhysicsModel SetupPhysicsl復(fù)選欄有復(fù)選欄有鉤號(hào)鉤號(hào)標(biāo)記表示激活模型標(biāo)記表示激活模型l參見(jiàn)手冊(cè)中的說(shuō)明或選擇模型參考部分：參見(jiàn)手冊(cè)中的說(shuō)明或選擇模型參考部分：Help Help

2、 Contents Contents FLOW SCIENCE4數(shù)據(jù)和作用必需使用物理模型的操作數(shù)據(jù)和作用必需使用物理模型的操作在在PhysicalPhysical欄激活的物理模型欄激活的物理模型指定相應(yīng)的流體指定相應(yīng)的流體/ /障礙屬性障礙屬性定義初始和邊界條件定義初始和邊界條件選擇數(shù)值選項(xiàng)（可選，可以使用默認(rèn)值）選擇數(shù)值選項(xiàng)（可選，可以使用默認(rèn)值）選擇數(shù)據(jù)輸出（可選）選擇數(shù)據(jù)輸出（可選）模型模型選擇選擇物理物理屬性屬性網(wǎng)格邊界網(wǎng)格邊界條件條件液體初始液體初始條件條件障礙屬性障礙屬性和初始條件和初始條件選擇數(shù)據(jù)選擇數(shù)據(jù)輸出輸出（可選）（可選）數(shù)值選項(xiàng)數(shù)值選項(xiàng)（可選）（可選）FLOW SCIE

3、NCE能源傳送和熱傳遞能源傳送和熱傳遞打開(kāi)熱傳遞窗口，選擇打開(kāi)熱傳遞窗口，選擇PhysicsPhysics Heat Transfer Heat Transfer 。流體能量平流：流體能量平流： 選擇一階或二階計(jì)算流體選擇一階或二階計(jì)算流體（s s）內(nèi)的溫度變化。）內(nèi)的溫度變化。流體固體熱傳遞：流體固體熱傳遞： 集中的溫度模型假設(shè)在固體集中的溫度模型假設(shè)在固體有溫度分布均勻：有溫度分布均勻： 當(dāng)全能量方程求解時(shí)，需要當(dāng)全能量方程求解時(shí)，需要預(yù)測(cè)在固體溫度的變化。預(yù)測(cè)在固體溫度的變化。5FLOW SCIENCE流體熱性能流體熱性能l 數(shù)據(jù)可從材料庫(kù)導(dǎo)入或在特性樹(shù)里輸入。數(shù)據(jù)可從材料庫(kù)導(dǎo)入或在特性

4、樹(shù)里輸入。l 沒(méi)活躍的模型是灰色的顯示。沒(méi)活躍的模型是灰色的顯示。l 默認(rèn)值顯示，替換為你自己需要的值。默認(rèn)值顯示，替換為你自己需要的值。6 6FLOW SCIENCE流體熱性能流體熱性能7 7每當(dāng)在每當(dāng)在FLOW-3DFLOW-3D 啟動(dòng)能源需要對(duì)流體的啟動(dòng)能源需要對(duì)流體的熱量的特性?；咎匦允潜葻岷土黧w的熱熱量的特性?；咎匦允潜葻岷土黧w的熱傳導(dǎo)性。如果假設(shè)在傳導(dǎo)性。如果假設(shè)在CGS CGS 單位里沒(méi)有輸入單位里沒(méi)有輸入信息，水的特性。此外，每單位功率源質(zhì)信息，水的特性。此外，每單位功率源質(zhì)量提供了一個(gè)方法，估計(jì)在整個(gè)反應(yīng)均勻量提供了一個(gè)方法，估計(jì)在整個(gè)反應(yīng)均勻流體被釋放的能量。參考溫度應(yīng)

5、在指定為流體被釋放的能量。參考溫度應(yīng)在指定為特定的問(wèn)題方便的溫度。如果問(wèn)題只考慮特定的問(wèn)題方便的溫度。如果問(wèn)題只考慮對(duì)流和熱傳導(dǎo)，此值不會(huì)影響結(jié)果，被假對(duì)流和熱傳導(dǎo)，此值不會(huì)影響結(jié)果，被假設(shè)為設(shè)為0 0值。值。FLOW SCIENCE8 8ComponentComponent的熱性能的熱性能l 數(shù)據(jù)可從材料庫(kù)導(dǎo)入或在特性樹(shù)輸入。數(shù)據(jù)可從材料庫(kù)導(dǎo)入或在特性樹(shù)輸入。l 默認(rèn)值是零，這將影響部分的熱行為。默認(rèn)值是零，這將影響部分的熱行為。如果沒(méi)有指定的如果沒(méi)有指定的傳熱系數(shù)傳熱系數(shù)- -這將假這將假設(shè)接觸阻力是零設(shè)接觸阻力是零如果沒(méi)有指定如果沒(méi)有指定- -組組件溫度分布均勻件溫度分布均勻如果沒(méi)有指定

6、如果沒(méi)有指定- -組組件不變的（用戶件不變的（用戶定義）溫度定義）溫度設(shè)置為設(shè)置為0 0，組件，組件以絕熱模擬以絕熱模擬FLOW SCIENCEMesh Boundary ConditionsMesh Boundary Conditions9 9墻壁、流入流體的墻壁、流入流體的溫度，外域的溫度溫度，外域的溫度來(lái)自墻壁來(lái)自墻壁的熱流量的熱流量傳熱傳熱calccalc的的長(zhǎng)度比例長(zhǎng)度比例由時(shí)間來(lái)決由時(shí)間來(lái)決定溫度變化定溫度變化熱流量依賴(lài)熱流量依賴(lài)時(shí)間時(shí)間傳熱面積傳熱面積的增效器的增效器如果沒(méi)有指定傳熱系如果沒(méi)有指定傳熱系數(shù)，那就由系統(tǒng)估計(jì)數(shù)，那就由系統(tǒng)估計(jì)FLOW SCIENCE流體的初始溫度流體

7、的初始溫度1010可以指定可以指定空洞溫度空洞溫度一個(gè)連續(xù)流一個(gè)連續(xù)流體區(qū)域可以體區(qū)域可以有一個(gè)指定有一個(gè)指定的溫度的溫度創(chuàng)建局部的創(chuàng)建局部的溫度區(qū)域溫度區(qū)域所有初始液所有初始液體的溫度初體的溫度初始化為均勻始化為均勻FLOW SCIENCE1111能源輸送和傳熱選項(xiàng)能源輸送和傳熱選項(xiàng)顯式顯式/ /隱式選項(xiàng)隱式選項(xiàng): : 顯式求解器是顯式求解器是默認(rèn)的默認(rèn)的 隱式求解器采隱式求解器采用了用了ADIADI（交（交替方向隱式）替方向隱式）求解求解收斂控制（僅為收斂控制（僅為隱式）隱式）l控制數(shù)的迭代控制數(shù)的迭代l控制收斂標(biāo)準(zhǔn)控制收斂標(biāo)準(zhǔn)l調(diào)整超過(guò)緩和參調(diào)整超過(guò)緩和參數(shù)數(shù)l降低降低CPUCPU的的時(shí)

8、間減少求解時(shí)間減少求解選項(xiàng)選項(xiàng)l為穩(wěn)定狀態(tài)為穩(wěn)定狀態(tài)或傳導(dǎo)有用為或傳導(dǎo)有用為主的問(wèn)題主的問(wèn)題FLOW SCIENCE12能源輸送和傳熱選項(xiàng)能源輸送和傳熱選項(xiàng)這種隱式的計(jì)劃數(shù)值穩(wěn)定的所有時(shí)間這種隱式的計(jì)劃數(shù)值穩(wěn)定的所有時(shí)間步長(zhǎng)值，因此當(dāng)時(shí)的時(shí)間步長(zhǎng)的大小可步長(zhǎng)值，因此當(dāng)時(shí)的時(shí)間步長(zhǎng)的大小可以比一些模擬大。在這種情況下，這個(gè)以比一些模擬大。在這種情況下，這個(gè)選項(xiàng)提供了最大的改進(jìn)是：小網(wǎng)格單元選項(xiàng)提供了最大的改進(jìn)是：小網(wǎng)格單元，高導(dǎo)熱，低流體流量。，高導(dǎo)熱，低流體流量。此外，此外，F(xiàn)LOW-3D有能力關(guān)閉的動(dòng)量有能力關(guān)閉的動(dòng)量方程計(jì)算。如果重新啟動(dòng)計(jì)算，等速的方程計(jì)算。如果重新啟動(dòng)計(jì)算，等速的假設(shè)場(chǎng)

9、選擇動(dòng)量方程關(guān)閉，并假定速度假設(shè)場(chǎng)選擇動(dòng)量方程關(guān)閉，并假定速度場(chǎng)的時(shí)間是固定的場(chǎng)的時(shí)間是固定的-無(wú)論是從初始條件或無(wú)論是從初始條件或從以前的運(yùn)行計(jì)算的領(lǐng)域。另外，零速?gòu)囊郧暗倪\(yùn)行計(jì)算的領(lǐng)域。另外，零速度場(chǎng)可以假設(shè)，在這種情況下，速度場(chǎng)度場(chǎng)可以假設(shè)，在這種情況下，速度場(chǎng)固定為整個(gè)為零，只有熱傳導(dǎo)熱的計(jì)算固定為整個(gè)為零，只有熱傳導(dǎo)熱的計(jì)算方法。最后，指出了流體的速度場(chǎng)是最方法。最后，指出了流體的速度場(chǎng)是最后的選擇零和解決內(nèi)部的障礙（固體區(qū)后的選擇零和解決內(nèi)部的障礙（固體區(qū)域）只有熱傳導(dǎo)。域）只有熱傳導(dǎo)。FLOW SCIENCEGravityGravity1313重力重力方向方向FLOW-3D FL

10、OW-3D 內(nèi)的重力方向是以卡式座標(biāo)內(nèi)的重力方向是以卡式座標(biāo)系定義。數(shù)值可為系定義。數(shù)值可為 X, Y, Z X, Y, Z 三方向之一三方向之一，或者是以分量的方式加以組合，或者是以分量的方式加以組合SISI：9.89.8CGSCGS：980980目前這個(gè)模型的重力方向是在目前這個(gè)模型的重力方向是在YY軸，因軸，因此僅需在此僅需在YY方向設(shè)定數(shù)值。方向設(shè)定數(shù)值。數(shù)值與單位有關(guān)。數(shù)值與單位有關(guān)。FLOW SCIENCEGravityGravity1414重力重力方向方向SISI：9.89.8CGSCGS：980980目前這個(gè)模型的重力方向是在目前這個(gè)模型的重力方向是在ZZ軸軸，因此僅需在，因此

11、僅需在ZZ方向設(shè)定數(shù)值。方向設(shè)定數(shù)值。數(shù)值與單位有關(guān)。數(shù)值與單位有關(guān)。進(jìn)料進(jìn)料方向方向FLOW SCIENCEHeat transferHeat transfer1515能源對(duì)流有兩個(gè)可供選擇能源對(duì)流有兩個(gè)可供選擇: : First orderFirst order和和Second order Second order 。 Second order Second order的選擇是更準(zhǔn)的選擇是更準(zhǔn)確，但需要更多的計(jì)算時(shí)間。在鑄造方面確，但需要更多的計(jì)算時(shí)間。在鑄造方面通常下通常下選擇選擇 First order First order . .模擬固體絕緣，就是沒(méi)有模擬固體絕緣，就是沒(méi)有從流體能

12、量轉(zhuǎn)移到固體。從流體能量轉(zhuǎn)移到固體。從流體能量轉(zhuǎn)移到恒溫固從流體能量轉(zhuǎn)移到恒溫固體體. .第一個(gè)是均勻傳熱第一個(gè)是均勻傳熱, ,第二第二個(gè)是非均勻傳熱個(gè)是非均勻傳熱. .全面解決固體能量方程全面解決固體能量方程FLOW SCIENCEHeat Transfer OnlyHeat Transfer Only1616理想的模式下只有傳熱和理想的模式下只有傳熱和跳過(guò)流體流動(dòng)的解決方案跳過(guò)流體流動(dòng)的解決方案lUse constant velocity fieldUse constant velocity field當(dāng)在一個(gè)穩(wěn)態(tài)流場(chǎng)做了當(dāng)在一個(gè)穩(wěn)態(tài)流場(chǎng)做了重新啟動(dòng)的傳熱計(jì)算重新啟動(dòng)的傳熱計(jì)算, ,選擇這

13、種方式是非常有用的選擇這種方式是非常有用的. .lUse zero velocity fieldUse zero velocity field當(dāng)在模型填充后凝固當(dāng)在模型填充后凝固, ,選擇選擇此種方式是非常有用的此種方式是非常有用的. .注意注意: :如果選擇了這兩個(gè)方式，流體速度和壓力是沒(méi)有計(jì)算的如果選擇了這兩個(gè)方式，流體速度和壓力是沒(méi)有計(jì)算的. .如果選擇如果選擇Use zero velocity fieldUse zero velocity field方式方式 , ,就會(huì)忽略流體里的每就會(huì)忽略流體里的每單位質(zhì)量功率源。單位質(zhì)量功率源。FLOW SCIENCEHeat Transfer t

14、o VoidsHeat Transfer to Voids1717lHeat transfer to voidHeat transfer to void的區(qū)域只能在一的區(qū)域只能在一個(gè)流體，自由表面的問(wèn)題上使用，即個(gè)流體，自由表面的問(wèn)題上使用，即選擇選擇Global One fluid Global One fluid 和和 Global Global Free surface or sharp interfaceFree surface or sharp interface的選項(xiàng)的選項(xiàng) 。此外此外, ,如果需要考慮在固體組件和空洞如果需要考慮在固體組件和空洞之間的傳熱之間的傳熱, ,您要激活您

15、要激活Physics Heat Physics Heat transfer Fluid to solid heat transfertransfer Fluid to solid heat transfer選項(xiàng)選項(xiàng) . .FLOW SCIENCEHeat Transfer to VoidsHeat Transfer to Voids1818空洞的溫度空洞的溫度3 3個(gè)傳熱類(lèi)型個(gè)傳熱類(lèi)型輸入空洞的輸入空洞的坐標(biāo)位置坐標(biāo)位置l注意：注意：空洞區(qū)域可用于冷空洞區(qū)域可用于冷卻通道模式。卻通道模式?？斩磪^(qū)域類(lèi)型來(lái)定空洞區(qū)域類(lèi)型來(lái)定義不同的液體充滿通義不同的液體充滿通道。道。按按ShShi ift ft鍵

16、鍵，同時(shí)按，同時(shí)按下鼠標(biāo)左下鼠標(biāo)左鍵鍵FLOW SCIENCEHeat Transfer to VoidsHeat Transfer to Voids1919組件和冷卻通道之組件和冷卻通道之間傳熱系數(shù)間傳熱系數(shù)FLOW SCIENCECooling ChannelsCooling Channels20FLOW SCIENCE離心鑄造模型離心鑄造模型 在離心鑄造工藝，模具圍繞一個(gè)固定的軸旋轉(zhuǎn)，通常垂直或水平。在FLOW-3D最好的方法是使用非慣性參考模型來(lái)仿真這種過(guò)程。在這種方法中，坐標(biāo)系統(tǒng)連接到模具，定義為隨著時(shí)間變化的角速度表格方式的旋轉(zhuǎn)（見(jiàn)Smooth Tabular Motion）。以后

17、計(jì)算網(wǎng)格與坐標(biāo)系統(tǒng)是相關(guān)聯(lián)的，網(wǎng)格還嚴(yán)格附和在模具和用它來(lái)旋轉(zhuǎn)。21FLOW SCIENCE沉積物沖刷模型沉積物沖刷模型22l 沖刷模型假設(shè)沖刷模型假設(shè) 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)參數(shù)設(shè)定根據(jù)經(jīng)驗(yàn)參數(shù)設(shè)定 沖刷率可根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)沖刷率可根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行調(diào)整果進(jìn)行調(diào)整l 懸浮沈積模型假設(shè)懸浮沈積模型假設(shè) 漂移漂移, 沈淀以及重新沈淀以及重新懸浮懸浮FLOW SCIENCESediment scour modelSediment scour model23平均粒子直徑平均粒子直徑粒子密度粒子密度臨界護(hù)罩參數(shù)臨界護(hù)罩參數(shù)沖刷侵蝕參數(shù)沖刷侵蝕參數(shù)-控制侵蝕率控制侵蝕率臨界臨界packing分?jǐn)?shù)分?jǐn)?shù)-在在packed狀態(tài)下體

18、積分?jǐn)?shù)狀態(tài)下體積分?jǐn)?shù)粘著的粘著的packing分?jǐn)?shù)分?jǐn)?shù)-vol.fract。在這些粒子相。在這些粒子相互作用互作用拖動(dòng)因素拖動(dòng)因素-提高不規(guī)則物體提高不規(guī)則物體不動(dòng)角不動(dòng)角-控制最大穩(wěn)定的斜控制最大穩(wěn)定的斜坡坡FLOW SCIENCEDensity evaluationDensity evaluationl 密度隨溫度變化密度隨溫度變化. .l BoussinesqBoussinesq近似值近似值- - 有效值為有效值為/ / 10% 10% = = o o1 - 1 - (T-T (T-T o o) ) 用戶可以更改用戶可以更改l 高效的替代解決方案可充分壓縮高效的替代解決方案可充分壓縮24

19、24HotHotwallwallColdColdwallwall流體面板的屬性流體面板的屬性FLOW SCIENCE密度變化模型密度變化模型l 密度不是一個(gè)材料屬性的函數(shù)密度不是一個(gè)材料屬性的函數(shù)是一個(gè)擁有自己的傳輸方程來(lái)平流輸送數(shù)量是一個(gè)擁有自己的傳輸方程來(lái)平流輸送數(shù)量必須提供初始條件，隱式的邊界條件必須提供初始條件，隱式的邊界條件2525泄漏的油槽泄漏的油槽-密度輪廓密度輪廓建議更準(zhǔn)確的選項(xiàng)建議更準(zhǔn)確的選項(xiàng)除非在初始條件輸入除非在初始條件輸入初始密度假定值初始密度假定值FLOW SCIENCE密度變化模型：范例密度變化模型：范例驅(qū)動(dòng)重力流動(dòng)驅(qū)動(dòng)重力流動(dòng)的靜水壓力的靜水壓力2626G Gz

20、z海底潛艇徑（密度僅海底潛艇徑（密度僅次于潛艇）次于潛艇）海底潛艇徑干擾海底潛艇徑干擾在潛艇追蹤里鹽度驅(qū)動(dòng)流動(dòng)模擬在潛艇追蹤里鹽度驅(qū)動(dòng)流動(dòng)模擬密度均勻的圓柱區(qū)域在初始選密度均勻的圓柱區(qū)域在初始選項(xiàng)卡上指定項(xiàng)卡上指定通過(guò)輸入（即通過(guò)輸入（即prepinprepin）文件設(shè)）文件設(shè)置指定密度的均勻梯度置指定密度的均勻梯度ifdis=7ifdis=7 in in “FL”“FL” namelist namelist = = a bza bz在時(shí)間為零附近在時(shí)間為零附近密度邊界的密度密度邊界的密度，并保持了從頭，并保持了從頭到尾的時(shí)間不變到尾的時(shí)間不變. .FLOW SCIENCEDrift-Flux

21、模型模型27l在體積分?jǐn)?shù)它可用在體積分?jǐn)?shù)它可用于分散階段小滴接合于分散階段小滴接合模型的線性和二次情模型的線性和二次情形到連續(xù)流體形到連續(xù)流體對(duì)變量的密度擴(kuò)展，雙流對(duì)變量的密度擴(kuò)展，雙流體流動(dòng)和凝固模型體流動(dòng)和凝固模型: :- -預(yù)測(cè)兩相流動(dòng)分離由于重預(yù)測(cè)兩相流動(dòng)分離由于重力力/ /或加速參照結(jié)構(gòu)或加速參照結(jié)構(gòu)- -油油/ /水水- -空氣空氣/ /塵埃，空氣塵埃，空氣/ /雪花雪花- -水水/ /沙沙- -液體液體/ /氣泡氣泡激活漂移流量模型前激活漂移流量模型前必須激活必須激活密度變化模型密度變化模型里里Solve transport equation for density的選項(xiàng)。的選項(xiàng)

22、。FLOW SCIENCEDrift-Flux模型模型28l流體的粘度和平均顆粒大小的函數(shù)流體的粘度和平均顆粒大小的函數(shù): DFCOF =2 r2 9 流體的密度流體的密度r 是在分散組件平均粒是在分散組件平均粒 子大小子大小 動(dòng)態(tài)粘度動(dòng)態(tài)粘度FLOW SCIENCE二次漂移流量模型二次漂移流量模型29二次漂移流量模型二次漂移流量模型所需輸入的參數(shù)如下所需輸入的參數(shù)如下：1.Drag coefficient 2.Average particle radius3.Richardson-Zaki coefficient FLOW SCIENCEDrift-Flux Model: Separator

23、 Examplel 一個(gè)各一個(gè)各50石油和水的混合物從左側(cè)進(jìn)石油和水的混合物從左側(cè)進(jìn)入入l 激活漂移流量模型以及兩個(gè)流體流動(dòng)激活漂移流量模型以及兩個(gè)流體流動(dòng)l 分散階段（油）因浮力上升，分離的兩個(gè)分散階段（油）因浮力上升，分離的兩個(gè)組成部分組成部分30Oil / WatermixtureWaterWaterOilSeparation of 2 incompressible fluidsFLOW SCIENCE表面張力表面張力3131stationary wallstationary wallmovingmovingwebweb在屬性樹(shù)里在屬性樹(shù)里可重新輸入可重新輸入Example: slide

24、 coating Example: slide coating onto moving webonto moving webrefTTdTd0在墻壁在墻壁/ /組件里接觸角組件里接觸角控制的相互作用控制的相互作用NEW!NEW!允許較大允許較大的時(shí)間步長(zhǎng)的時(shí)間步長(zhǎng)FLOW SCIENCE紊流選項(xiàng)紊流選項(xiàng)3232必須設(shè)必須設(shè)置粘度置粘度值值推薦湍流模型推薦湍流模型3D3D模型，試圖捕捉大旋渦結(jié)構(gòu)，模型，試圖捕捉大旋渦結(jié)構(gòu)，給出了一些波動(dòng)，流通信息，可給出了一些波動(dòng)，流通信息，可能需要很長(zhǎng)的能需要很長(zhǎng)的CPUCPU計(jì)算時(shí)間計(jì)算時(shí)間用劣質(zhì)單元的用劣質(zhì)單元的aspect ratioaspect rat

25、io在在Z Z方向改變粘度的問(wèn)題方向改變粘度的問(wèn)題湍流的最大尺寸旋轉(zhuǎn)最小單湍流的最大尺寸旋轉(zhuǎn)最小單元尺寸推測(cè)的元尺寸推測(cè)的1010注意注意：湍流的初始條件和邊界條件：湍流的初始條件和邊界條件，也可以設(shè)置，否則，自動(dòng)設(shè)置。，也可以設(shè)置，否則，自動(dòng)設(shè)置。FLOW SCIENCE粘度模型粘度模型3333觸變性粘度模型中使用的材料，其觸變性粘度模型中使用的材料，其粘度是由時(shí)間來(lái)決定粘度是由時(shí)間來(lái)決定. .聚合物，非晶態(tài)合聚合物，非晶態(tài)合金，半固態(tài)金屬。金，半固態(tài)金屬。FLOW-3DFLOW-3D 其他模式下的其他模式下的粘度是流動(dòng)特性的功能。粘度是流動(dòng)特性的功能。牛頓粘度模型牛頓粘度模型FLOW SC

26、IENCE粘性加熱模型粘性加熱模型3434請(qǐng)注意，粘度請(qǐng)注意，粘度層流首先必須層流首先必須激活。這個(gè)選激活。這個(gè)選項(xiàng)還要激活傳項(xiàng)還要激活傳熱選項(xiàng)熱選項(xiàng)FLOW SCIENCE墻壁摩擦選項(xiàng)墻壁摩擦選項(xiàng)35350 0 and 0 and varying varying slipslip壁面剪切適用于所有組件表壁面剪切適用于所有組件表面和邊界墻面和邊界墻No-slip or partial slip:No-slip or partial slip:流速流速= =邊邊界固體速度界固體速度Free-slip:Free-slip:在流動(dòng)越過(guò)固體表面在流動(dòng)越過(guò)固體表面時(shí)時(shí) , ,由于在邊界墻上摩擦系數(shù)由于在

27、邊界墻上摩擦系數(shù)受控制受控制在組件的表面，在在組件的表面，在OBSOBS輸入輸入文件的部分必須輸入文件的部分必須輸入OFRCOFOFRCOF的值的值FLOW SCIENCE非牛頓粘度選項(xiàng)非牛頓粘度選項(xiàng)3636合適的實(shí)驗(yàn)或分析數(shù)據(jù)來(lái)選擇變量合適的實(shí)驗(yàn)或分析數(shù)據(jù)來(lái)選擇變量。l基本構(gòu)成方程使得許多共同粘度關(guān)基本構(gòu)成方程使得許多共同粘度關(guān)系容易產(chǎn)生，如系容易產(chǎn)生，如CarreauCarreau，動(dòng)力規(guī)律模，動(dòng)力規(guī)律模型型l其他模型用戶可以定制來(lái)實(shí)現(xiàn)其他模型用戶可以定制來(lái)實(shí)現(xiàn)FLOW SCIENCEParticlesParticles3737兩種類(lèi)型兩種類(lèi)型1. 1.標(biāo)記粒子運(yùn)動(dòng)的流體標(biāo)記粒子運(yùn)動(dòng)的流體

28、2. 2.質(zhì)量顆粒慣性質(zhì)量顆粒慣性在注射成型標(biāo)記顆粒顯示焊縫在注射成型標(biāo)記顆粒顯示焊縫在光線里流動(dòng)顯示重質(zhì)量粒子下沉在光線里流動(dòng)顯示重質(zhì)量粒子下沉l質(zhì)量粒子質(zhì)量粒子: : 大小和密度均勻大小和密度均勻用可變密度來(lái)大小均勻用可變密度來(lái)大小均勻用可變大小來(lái)密度均勻用可變大小來(lái)密度均勻帶電帶電l粒子力：粒子力：在流體非線性阻力在流體非線性阻力壓力壓力重力重力電動(dòng)力量電動(dòng)力量l粒子粒子/ /流體相互作用流體相互作用：?jiǎn)蜗蝰詈蠁蜗蝰詈贤耆詈贤耆詈蠑?shù)額極限：顆粒沒(méi)有數(shù)量數(shù)額極限：顆粒沒(méi)有數(shù)量無(wú)粒子無(wú)粒子/ /粒子相互作用粒子相互作用FLOW SCIENCEParticle Particle 初始化初始

29、化l粒子在時(shí)間零只允許有粒子在時(shí)間零只允許有1 1塊塊l在一個(gè)特定的比率源在一個(gè)特定的比率源l允許多種來(lái)源允許多種來(lái)源l特別粒子特別粒子- -歷史粒子歷史粒子: :壓力，速度，流體部分等產(chǎn)生壓力，速度，流體部分等產(chǎn)生的歷史情節(jié)的歷史情節(jié)可標(biāo)記或大規(guī)模顆?？蓸?biāo)記或大規(guī)模顆粒3838質(zhì)量粒子初始化質(zhì)量粒子初始化在時(shí)間為零是流體密集的區(qū)域在時(shí)間為零是流體密集的區(qū)域在容積源指定的速度產(chǎn)生在容積源指定的速度產(chǎn)生粒子標(biāo)記粒子標(biāo)記FLOW SCIENCEParticle SetupParticle Setup3939同固體相互作用：同固體相互作用：0 0 顆粒粘住顆粒粘住= 0 = 0 非彈性碰撞非彈性碰撞

30、= 1 = 1 彈性碰撞彈性碰撞在自由表面相互在自由表面相互作用如何控制粒作用如何控制粒子子粒子阻力的倍增系數(shù)粒子阻力的倍增系數(shù)增加增加粒子粒子粒子指定粒子指定的摘要的摘要FLOW SCIENCEParticle SourceParticle Source初始化初始化4040在每個(gè)種類(lèi)將有大在每個(gè)種類(lèi)將有大約相同的粒子數(shù)約相同的粒子數(shù)粒子大小范圍粒子大小范圍初始粒子速度（初始粒子速度（僅質(zhì)量粒子）僅質(zhì)量粒子）FLOW SCIENCEPorous MediaPorous Media模型模型4141多孔介質(zhì)阻力模型雷諾數(shù)相關(guān)的多孔介質(zhì)阻力模型雷諾數(shù)相關(guān)的模型：模型：KVVaVbdFFF112()R

31、e通過(guò)一個(gè)過(guò)濾器流動(dòng)通過(guò)一個(gè)過(guò)濾器流動(dòng)滲透多孔介質(zhì)模型滲透多孔介質(zhì)模型不滲透多孔介質(zhì)模型不滲透多孔介質(zhì)模型全球阻力參數(shù)全球阻力參數(shù)注意：在網(wǎng)格創(chuàng)建多孔材料注意：在網(wǎng)格創(chuàng)建多孔材料通過(guò)創(chuàng)建多孔組件。還可以通過(guò)創(chuàng)建多孔組件。還可以指定組件特定阻力參數(shù)。指定組件特定阻力參數(shù)。FLOW SCIENCE創(chuàng)建多孔組件創(chuàng)建多孔組件4242孔隙度特性孔隙度特性毛細(xì)管壓力毛細(xì)管壓力規(guī)格。表面積規(guī)格。表面積- -所需的傳熱所需的傳熱組件特定阻力系數(shù)組件特定阻力系數(shù)像往常一樣添加成分像往常一樣添加成分可以按此更改為多孔可以按此更改為多孔輸入多孔輸入多孔FLOW SCIENCE多孔毛細(xì)管壓力障礙多孔毛細(xì)管壓力障礙l毛

32、細(xì)管壓力需要考慮到孔隙表面張力：毛細(xì)管壓力需要考慮到孔隙表面張力：P Pcapcap = 4 s cos a / d = 4 s cos a / dl 該模型用于潤(rùn)濕和未潤(rùn)濕之間區(qū)域的尖銳該模型用于潤(rùn)濕和未潤(rùn)濕之間區(qū)域的尖銳界面界面. .l 毛細(xì)管壓力是每個(gè)多孔障礙屬毛細(xì)管壓力是每個(gè)多孔障礙屬: : 正壓正壓 潤(rùn)濕條件潤(rùn)濕條件 負(fù)壓負(fù)壓 - - 非潤(rùn)濕條件非潤(rùn)濕條件l 對(duì)于毛細(xì)管壓力的情況下是一個(gè)浸透的功對(duì)于毛細(xì)管壓力的情況下是一個(gè)浸透的功能，在多孔介質(zhì)非浸透流動(dòng)模型也可以使能，在多孔介質(zhì)非浸透流動(dòng)模型也可以使用。用。4343Ink droplet wicking into paperInk

33、droplet wicking into paperd da a在一個(gè)毛在一個(gè)毛孔里流體孔里流體FLOW SCIENCE一般移動(dòng)對(duì)象一般移動(dòng)對(duì)象(GMO)44l允許一個(gè)組件在整個(gè)區(qū)域移動(dòng)允許一個(gè)組件在整個(gè)區(qū)域移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)l運(yùn)動(dòng)可以規(guī)定，或與流體運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)可以規(guī)定，或與流體運(yùn)動(dòng)耦合耦合規(guī)定運(yùn)動(dòng)規(guī)定運(yùn)動(dòng)耦合運(yùn)動(dòng)耦合運(yùn)動(dòng)選擇選擇FLOW SCIENCE一般移動(dòng)物體一般移動(dòng)物體(碰撞碰撞)45碰撞是無(wú)摩碰撞是無(wú)摩擦的擦的,因此在因此在摩擦系數(shù)輸摩擦系數(shù)輸入入0激活碰激活碰撞模型撞模型FLOW SCIENCE一般移動(dòng)物體一般移動(dòng)物體46l在在FLOW-3DFLOW-3D，一個(gè)，一個(gè)GMOGMO被列為幾

34、何組成部分。用戶可以定義多個(gè)被列為幾何組成部分。用戶可以定義多個(gè)GMOsGMOs的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型。與固定部分組成，一個(gè)是的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型。與固定部分組成，一個(gè)是GMOGMO可以組成若干子幾何可以組成若干子幾何。每個(gè)子可以通過(guò)二次功能和原始來(lái)定義，或。每個(gè)子可以通過(guò)二次功能和原始來(lái)定義，或STLSTL數(shù)據(jù)，可實(shí)體，孔或組數(shù)據(jù)，可實(shí)體，孔或組件。如果件。如果STLSTL文件的使用，因?yàn)槲募氖褂?，因?yàn)镚MOGMO幾何是重新生成的每一個(gè)時(shí)間步長(zhǎng)幾何是重新生成的每一個(gè)時(shí)間步長(zhǎng)的計(jì)算，用戶應(yīng)努力盡量減少三角方面來(lái)定義的計(jì)算，用戶應(yīng)努力盡量減少三角方面來(lái)定義GMOGMO，以實(shí)現(xiàn)更快的執(zhí)行，以實(shí)現(xiàn)更快的執(zhí)行的求解，同時(shí)

35、保持必要程度的幾何決議。大規(guī)模性能，子對(duì)象可以擁有的求解，同時(shí)保持必要程度的幾何決議。大規(guī)模性能，子對(duì)象可以擁有不同質(zhì)量密度。不同質(zhì)量密度。l為了確定運(yùn)動(dòng)的為了確定運(yùn)動(dòng)的GMOGMO和解釋正確的計(jì)算結(jié)果，用戶需要了解的體固定和解釋正確的計(jì)算結(jié)果，用戶需要了解的體固定參考系（參考系（body systembody system）所使用的模型。在）所使用的模型。在FLOW-3DFLOW-3D預(yù)處理，一個(gè)體系預(yù)處理，一個(gè)體系(x, (x, y, z)y, z)會(huì)自動(dòng)設(shè)定為每個(gè)會(huì)自動(dòng)設(shè)定為每個(gè)GMOGMO。最初的方向，其坐標(biāo)軸（在。最初的方向，其坐標(biāo)軸（在t = 0 t = 0 ）是相同）是相同的空間系的空間系(x, y, z)(x, y, z)。如果該運(yùn)動(dòng)有。如果該運(yùn)動(dòng)有6-DOF6-DOF，體系的原點(diǎn)是在，體系的原點(diǎn)是在GMOGMO的質(zhì)量中的質(zhì)量中心（耦合運(yùn)動(dòng)）心（耦合運(yùn)動(dòng)） ，或在一個(gè)參考點(diǎn)（規(guī)定運(yùn)動(dòng)），或在一個(gè)參考點(diǎn)（規(guī)定運(yùn)動(dòng)） ; ;否則，它是在不動(dòng)點(diǎn)（否則，它是在不動(dòng)點(diǎn)（固定點(diǎn)運(yùn)動(dòng)）固定點(diǎn)運(yùn)動(dòng)） ，或在一個(gè)點(diǎn)上的旋轉(zhuǎn)軸（固定軸旋轉(zhuǎn)），或在一個(gè)點(diǎn)上的旋轉(zhuǎn)軸（固定軸旋轉(zhuǎn)） 。l移動(dòng)物體不能有孔隙。移動(dòng)物體不能有孔隙。FLOW SCIENCE移動(dòng)物體移動(dòng)物體( (運(yùn)動(dòng)約束運(yùn)動(dòng)約束) )4747選擇選擇移動(dòng)或移動(dòng)或