介绍计算流体力学通用软件——Fluent

计算机软件是计算机知识的一种形式 ,计算流体力学通用软件是它在流体力学方面的一个积累 ,是前人留给后人的宝贵财富 ,我们应该充分利用。Fluent软件是流体力学中通用性较强的一份商品软件 ,它不但可以为工程设计服务 ,亦可为科学研究所用。本文用它分析了同心球壳间 Couette流动 ,算出了稳定的 Taylor涡族以及它们的分叉过程。

计算流体力学软件FLUENT在旋流器流场模拟中的应用

以两产品旋流器为例,利用FLUENT软件对旋流器内部流场进行了数值模拟研究,得出了旋流器内压力场、速度场、密度场的分布情况,结合模拟结果与理论分析的一致性和可靠性,为旋流器的结构优化设计提供了理论依据和技术支持,据此可以一次性评估旋流器的改进方案,缩短产品开发周期。

计算流体力学(CFD)的通用软件

对化学工程领域中的通用CFD(ComputationalFluidDynamics)模拟软件Phoenics,Fluent,CFX等的具体特点和应用情况进行了综述,指出了他们各自的结构特点、特有模块、包含的数学模型和成功应用领域;给出了选用CFD软件平台的7项准则,对今后CFD技术的发展进行了预测,指出,今后CFD研究的主要方向将集中在数学模型开发、工程改造和新设备开发及与工艺软件的匹配连用等方面。

计算流体力学的几种常用软件

对通用的CFD(Computational Fluid Dynamics)模拟软件PHOENICS,FLUENT,STAR-CD,CFX,FIDAP进行了介绍,指出了它们各自的特点。

FLUENT软件在工程流体力学教学中的应用

工程流体力学涉及多门学科知识,内容抽象、复杂,本文提出将FLUENT软件融入到工程流体力学的教学当中,该软件可以直观形象的展示流体的流动状态,帮助学生理解并掌握工程流体力学中抽象的概念。学生通过FLUENT软件对具体实例的模拟计算过程,就是学习相关工程流体力学相关知识点的过程,学生由被动变为主动学习,既锻炼了他们的动手能力,又提高了学习的效率。

FLUENT软件在土建类本科课程“流体力学”中的应用

针对流体力学课程研究对象是流体,概念抽象,数学推导多,微积分方程多,理论不易掌握等特点,我校在土建类专业流体力学课程教学中,尝试使用FLUENT软件对一些典型流动问题进行数值模拟,如雷诺数判断流体运动状态和三维流场显示。将抽象的概念和理论转变为形象的图画和动画展示给学生。实践结果表明,在土建类流体力学课程中引入FLUENT软件确实有利于学生对学习内容的理解,有利于提高学生学习兴趣。

计算流体力学软件在流体力学专业教学中的应用

计算流体力学软件是流体力学科学与工程研究中的重要工具,不仅能够用于研究实际流动问题,还可在流体力学专业教学中辅助解释流体力学基本概念和物理规律、分析典型流动的流场结构,本文以实例探讨计算流体力学软件的教学应用。

基于计算流体力学仿真软件的实践教学应用

以计算流体力学仿真软件在《流体力学与传热学基础》课程的本科教学为例,探索实现理论与实践相结合的教学方法 ,进一步提高本科教学质量。依据流体力学与传热学的理论和实践特点,在课堂讲授中侧重于核心知识,力求结合工程实例巩固基础知识,激发学生学习该课程的兴趣。建立计算流体力学仿真软件的上机体系,注重实践教学,培养学生在工程应用中的使用软件能力。

“应用计算流体力学软件对若干工程问题的研究”通过技术鉴定

由中国石化工程建设公司、中国石油大学承担的中石化集团公司科研项目“应用计算流体力学软件对若干工程问题的研究”6月2日通过中石化集团公司科技开发部组织的技术鉴定。

基于OPS的计算流体力学软件多平台自动并行

当前高性能计算机体系结构呈现多样性特征,给并行应用软件开发带来巨大挑战。采用领域特定语言OPS对高阶精度计算流体力学软件HNSC进行面向多平台的并行化,使用OPS API实现了代码的重构,基于OPS前后端自动生成了纯MPI、OpenMP、MPI+OpenMP和MPI+CUDA版本的可执行程序。在一个配有2块Intel Xeon CPU E5-2660 V3 CPU和1块NVIDIA Tesla K80 GPU的服务器上的性能测试表明,基于OPS自动生成的并行代码性能与手工并行代码的性能可比甚至更优,并且OPS自动生成的GPU并行代码相对于其CPU并行代码有明显的性能加速。测试结果说明,使用OPS等领域特定语言进行面向多平台的计算流体力学并行软件开发是一种可行且高效的途径。

计算流体力学(CFD)软件在地铁环控设计方案的应用研究现状

随着城市地铁的大规模建设,地铁车站环境和地铁火灾引起研究人员极大关注。营造良好的地铁环境目的不仅仅是提供一个安全、舒适的乘车环境,更能节省能源,降低建设费用与运行成本,由此计算流体力学软件优化地铁环控设计得到广泛的应用。通过介绍4款在地铁环控系统中应用比较广泛的计算流体力学软件以及研究现状,指出目前存在的不足,并提出了适当的建议。

计算流体力学软件在火电厂SCR脱硝技术中的应用

以某600MW电厂选择性催化还原(SCR)脱硝装置为例,采用计算流体力学(CFD)软件Ansys Fluent进行SCR脱硝系统的流场模拟工作,展示了流场模拟技术的应用情况,指出了流场模拟对于SCR脱硝技术领域的重要意义及未来发展方向。

计算流体力学中的验证与确认

计算流体力学(CFD)在航空航天等诸多领域的应用越来越广泛．特别是近年来,CFD在实际飞行器的设计中扮演着越来越重要的角色,许多设计参数直接来源于CFD的计算结果．由此,飞行器设计师对CFD提供结果的可信度提出了更高的要求．验证(verification)与确认(validation)是评价数值解精度和可信度的主要手段．本文综述了国内外开展CFD验证与确认研究的进展．在引言中论述了开展CFD验证与确认的重要性和必要性,简述了国内外CFD验证与确认研究的历史和发展现状．第2节中讨论了CFD验证与确认的一些基本概念,以及这些概念定义的形成过程,并指出了进行CFD验证与确认的基本步骤．第3节和第4节分别讨论了CFD验证与确认的方法,如CFD验证中的精确解比较方法,制造解比较方法,网格收敛性研究;CFD确认中的层次结构,流动分类法,确认实验指南．在第5节中我们列举了几个CFD验证与确认的应用实例．最后,对我国开展CFD验证与确认研究工作提出了若干建议,包括:(1)开展流动分类法研究,(2)推行软件质量工程方法,(3)开展规范精细的实验,建立国内的网络数据库．

基于计算流体力学的辐流式二沉池数值模拟

用数值模拟的方法准确描述城市污水处理厂二沉池中的流态及固相分布对保证其稳定运行和出水水质达标至关重要,与其他常用于对二沉池进行数值模拟的经验模型、固体通量模型等相比,计算流体力学(CFD)模型在精度上具有明显优势。以基于计算流体力学的商用软件FLUENT为工具,用欧拉—拉格朗日和欧拉—欧拉方法对辐流式二沉池的流态,尤其是固相行为和分布进行了模拟研究。结果表明,固相颗粒在二沉池中的行为和分布受颗粒的粒径、密度等自身属性以及漩涡等特殊流动现象的影响,呈现出不同于理想沉降理论的轨迹;颗粒粒径及密度越小,颗粒则越易受漩涡等的影响,沉淀池的泥水分离效果也就越差。将模拟结果与实际污水处理厂的数据对比,表明该模拟结果可靠,对工程实际具有一定的指导意义。

双螺杆压缩机的计算流体力学3D动态仿真与试验

基于双螺杆压缩机的工作过程为理论循环过程的假设,提出了双螺杆压缩机工作过程的数学模型,将其内部流动分为入口流体、基元容积流体和出口流体3个部分。运用计算流体力学(CFD)理论中的网格界面法和动网格技术实现空气吸入、压缩和排出的周期性变化过程,并通过Fluent对双螺杆压缩机的内部流场特性进行数值模拟。为了验证该数学模型与数值仿真方法的准确性和可行性,搭建了双螺杆压缩机内部压力测试装置,对双螺杆压缩机的p-V变化规律进行试验研究。结果表明,仿真数据与试验数据吻合良好。因此,文中所构数学模型和模拟方法为双螺杆压缩机的设计与研究提供了重要的工具和方法。

水下拖曳系统水动力特性的计算流体力学分析

提出了一种新型的水下拖曳系统三维水动力数学模型。在该模型中拖曳缆绳的控制方程由Ablow andSchechter模型给出,Gertler and Hargen的水下运载体六自由度运动方程被用来描述拖曳体的水动力状态。通过对拖曳缆绳和拖曳体的控制方程在连接点处进行边界条件耦合,从而构成整个拖曳系统的水动力数学模型。在研究中,拖曳系统的水动力数学模型通过时间与空间的中心差分方程来逼近,每一时刻拖曳体所受的水动力通过求解Navier-Stokes方程得到。所提出的模型特别适用于拖曳体为非回转体、非流线型的主体,或必须考虑拖曳体各组成部分的水动力相互影响的情况。计算结果与相应的实验室样机试验结果的比较表明,所提出的模型可以有效地预报拖曳系统的水动力特性。利用所提出的水动力模型,对华南理工大学提出的自主稳定可控制水下拖曳体在实际海况下的数值模拟结果显示,所分析的拖曳体具有良好的运动与姿态稳定性,是一种值得开发研究的新型水下拖曳体。

重介质旋流器流场的计算流体力学模拟

介绍了目前常用的计算流体力学软件 ,给出了 CFD常用的三个基本方程和用于重介质旋流器流场数值模拟的湍流基本方程。采用 Fluent软件对 DSM型旋流器三维速度场 (轴向、切向和径向 )进行了数值模拟 ,并与采用 LDV的相同边界条件的测量结果进行了对比。结果表明 ,选用 RSM模型可以对旋流器流场较好地进行模拟。

CFD软件及源程序辅助工程流体力学课程教学的探索与实践

工程流体力学课程具有较强的理论性,涉及的知识面也较宽广,给该门课程的教与学带来较大的影响。文章针对工程流体力学课程的这些特点,结合多年来的教学实践,将CFD软件和源程序的强大数值模拟功能,引入工程流体力学课程辅助教学中,通过利用CFD软件和源程序进行数值模拟教学这一环节,探讨流体力学课程对接科研成果的教学模式。实践证明,这一模式获得了较好的教学效果。

基于计算流体力学软件的汽车风洞流场及其边界层控制的研究

本文叙述了以计算流体力学软件PHOENICS为工具,以同济大学TJ-2号汽车模型风洞为原型在计算机中建立虚拟风洞以及边界层控制装置,进行流体力学仿真计算,分析了采用控制装置后边界层的变化。为汽车风洞及相关设备的开发提出了一种省时、经济、直观的方法。

电厂阀门泄漏的计算流体力学仿真研究

目前对电厂疏水管道阀门泄漏多采用基于传热原理的内漏自动检测计算方法,但是已有研究尚未对阀门泄漏时管道内流体的流动和传热进行分析,且对温度测点如何布置以及温度测量的精度要求也缺乏研究。针对以上问题,采用计算流体力学仿真的方法,研究了阀门泄漏时管道内传热和流动情况,分析了不同的管道直径和保温材料对所测温差和泄漏量的影响。研究结果为实时监测阀门附近流量的动态变化,进行工程现场诊断疏水阀门的泄漏故障提供了模型方法和参考。