CFX培訓(xùn)教材12高級物理模型

ANSYSCFX培訓(xùn)教材二節(jié)：物理模型2021/5/91燃燒模擬燃燒和化學(xué)反應(yīng)提供的一系列模型EddyDissipationModel適用于模擬快速化學(xué)反應(yīng)FiniteRateChemistryModel適用于慢速化學(xué)反應(yīng)Singleandmulti-stepreactionsLaminarFlameletModel適用于擴(kuò)散火焰

(反應(yīng)僅僅發(fā)生在火焰表面)NOxandSootModelCombustioncombinedwiththeSASturbulencemodel2021/5/92燃燒ExtendedCoherentFlameModel(ECFM)用于預(yù)混或部分預(yù)混燃燒，燃料和氧化劑混合時(shí)候并沒有立刻燃燒包括wallquenching功能,當(dāng)混合物接觸到壁面的時(shí)候化學(xué)反應(yīng)停止推薦用于內(nèi)燃機(jī)研究2021/5/93燃燒ResidualMaterialModel在一個(gè)燃燒循環(huán)中的未燃物質(zhì)可在接下來的燃燒循環(huán)中燃燒可用于模擬廢氣循環(huán)Auto-Ignition當(dāng)燃料和空氣處于足夠高溫時(shí)，點(diǎn)火啟動用于模擬壓縮點(diǎn)火引擎

(柴油機(jī))可以用于模擬火花點(diǎn)火引擎的提前點(diǎn)火問題

(“敲缸”)2021/5/94顆粒跟蹤用于模擬液滴和顆粒運(yùn)動液體噴射，固體顆粒-腐蝕Breakupmodels模擬噴霧從噴口噴入時(shí)的破碎現(xiàn)象粒子蒸發(fā),如.噴霧干燥器粒子反應(yīng)，如.煤燃燒粒子碰撞壁面液膜模擬熱壁面上的噴霧噴射和壁面液膜形成然后蒸發(fā)掉隨機(jī)粒子碰撞模型2021/5/95內(nèi)燃機(jī)粒子追蹤、網(wǎng)格變形和燃燒

模擬內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃機(jī)中的噴霧噴射和燃燒2021/5/96多相流N相流(N-phaseflows)自由液面流(Freesurfaceflows)相變(Phasechange)空化(Cavitation)蒸發(fā)(Evaporation)凝固(Condensation)沸騰(Boiling)非平衡成核模型(Non-equilibriumnucleationmodel)有限速率相變導(dǎo)致的凝結(jié)延后EquilibriumSolutionNon-equilibriumsolution濕氣延后在阿基米德螺桿上的自由面流2021/5/97多相流Wallboilingmodel考慮對流、蒸發(fā)和淬火引起的熱傳遞問題

(氣泡被周圍的水冷卻)單個(gè)液滴沸騰的定性比較2Dwallboilingtestcase：

右壁面邊為熱壁面，流體從上往下2021/5/98輻射四個(gè)基本輻射模型RosselandmodelP-1modelDiscreteTransfermodelMonteCarlomodel模擬透明介質(zhì),如.HVAC模擬散射模型固體域輻射(如.玻璃)Anautomotiveheadlampassembly,thatincludedradiationaspartofacompleteheattransfersolution2021/5/99真實(shí)流體Water/Steam內(nèi)置IAPWS-IF97(水和水蒸汽熱力性質(zhì)國際工業(yè)標(biāo)準(zhǔn))水/蒸汽屬性過熱蒸汽屬性過冷液體屬性飽和性質(zhì)超臨界性質(zhì)高級狀態(tài)方程用于模擬制冷劑，碳?xì)浠衔锖推渌黧wIAPWSSteamSupercoolingWetness2021/5/910高級湍流模型轉(zhuǎn)捩模型用于預(yù)測層流到湍流的邊界層過渡流動（SSTTransitioalTubulence）SAS模型對邊界層的求解采用RANS模型，對自由流的求解采用LESLaminarboundarylayerseparationTurbulentboundarylayerreattachmentTurbulentstructuresbehindacylinderBoundaryLayerTransition2021/5/911聲學(xué)高級湍流模型可以用于預(yù)測湍流引起的噪音為第三方軟件自動輸出CGNS文件內(nèi)置于后處理的fan噪聲計(jì)算宏CFD-Post中的FFT分析Sensor112汽車后視鏡的風(fēng)燥預(yù)測及于實(shí)驗(yàn)的比較2021/5/912磁流體采用Maxwell方程和物質(zhì)的磁性,可以模擬電/磁場對流體和粒子的影響模型會考慮:導(dǎo)體的電壓熱阻變的電導(dǎo)率電磁泵舉例:磁場:1Tesla電壓:120VLorenzForce定義為:2021/5/913動網(wǎng)格/流固耦合流固耦合工程模擬中領(lǐng)先的技術(shù)在WorkbenchGUI中實(shí)現(xiàn)ANSYSMechanical和CFX載荷的傳遞1-way壓力加載1-way熱加載2-way動態(tài)耦合2021/5/914浸入固體ImmersedSolids/6-DOF浸入固體(ImmersedSolid)CFX-Solver在浸入的固體區(qū)域，采用一個(gè)動量源

的方法強(qiáng)迫流體繞過固體區(qū)域6自由度剛體求解器(6DegreesofFreedom(DOF)RigidBodySolver)用于當(dāng)固體與流體相互作用且沒有變形的時(shí)候求解方法比雙向流固耦合方法更有效可與浸入固體聯(lián)合使用應(yīng)用:船體的自由面流流體區(qū)域中固體物質(zhì)的輸運(yùn)2021/5/915Multi-Configuration定義多個(gè)相關(guān)的模擬用于計(jì)算域拓?fù)渥兓臅r(shí)候,如.閥的開/閉當(dāng)從一個(gè)模擬轉(zhuǎn)換到下一個(gè)模擬的時(shí)候，定義求解器的中斷控制通過ICEM(或其他可以通過腳本進(jìn)行網(wǎng)格生成的網(wǎng)格工具)進(jìn)行自動re-mesh應(yīng)用廣泛內(nèi)燃機(jī)變形網(wǎng)格的自動remeshing多步物理過程穩(wěn)態(tài)到瞬態(tài)透平機(jī)械特性曲線空蝕研究網(wǎng)格和時(shí)間步研究更多…2021/5/916物理協(xié)同一般來講，可以聯(lián)合所有物理模型模擬一個(gè)物理現(xiàn)象例如燃燒，多相流，粒子追蹤和高級湍流模型可以聯(lián)合起來模擬一類物理現(xiàn)象，如煤粉燃燒每個(gè)模型是平行關(guān)系物理現(xiàn)象越復(fù)雜對計(jì)算機(jī)內(nèi)存和計(jì)算資源的要求也越大2021/5/917用戶界面定制改變用戶界面嵌入專用模型簡化使用界面，模擬時(shí)更自動化嵌入圖片生成后處理宏生產(chǎn)報(bào)告用Perl語言實(shí)現(xiàn)循環(huán)和邏輯語句2021/5/918Perl&UserFortranPerl腳本語言可以和CCL/CEL同時(shí)使用F