ANSYS ICEM网格划分中有洞问题的分析

在叶片式流体机械CFD数值模拟的网格划分阶段,用ANSYS ICEM生成网格时易出现"有洞"现象.通过不断改变质心点的位置,分析出现这种现象的原因,探索解决叶片式流体机械CFD数值模拟中网格划分时易出现"有洞"问题的办法.指出正确地创建体是解决这种问题的关键;阐述如何正确地创建体,以及正确创建体的2种方法.经实例验证表明,2种创建体的方法对解决网格划分中的"有洞"问题很有效,能够顺利地生成符合数值计算所需要的网格.对于结构简单的部分用两基点法创建体比较快捷,对于结构和几何形状复杂的部分用表面法创建体,可以迅速解决"有洞"问题.

基于ICEM CFD对汽轮机末级三维叶片流场网格划分方法的优化

网格的划分是对工程问题进行数值模拟的重要环节,网格质量的高低直接影响计算结果的精度。在对汽轮机叶片周围流场的数值模拟过程中,较高质量的网格是基础要求,但由于汽轮机末级叶片结构非常复杂,这就加大了其网格划分过程中的难度。为了进一步提高ICEM CFD对汽轮机叶片周围流场网格划分的质量,并针对避免产生"负体积"的问题。提出了一种可以得到高质量网格的方法,并阐述了在实际操作中应该注意的事项。

基于ICEM和FLUENT温室雾化喷头内部流场分析

为了解喷嘴内部流场变化情况,并为今后喷头外部流场特性研究提供理论依据和方法,根据计算流体力学的基本理论,综合运用ICEM网格划分与FLUENT流体分析软件对Y1/4AT-19V雾化喷头内部流场进行了模拟仿真。结果表明:增加入口压力,出口速度显著提高;出口近壁面处速度明显小于中心处速度;在喷头直形出口处,速度增大,压力减小。

基于ICEM的排气管参数化CFD网格划分

采用VB.NET语言,运用ANSYS ICEM软件提供的二次开发接口,对排气管进行分段参数化网格划分。从而实现导入模型,自动完成几何清理;通过用户界面输入网格划分参数,自动生成结构化或非结构化网格;最后联接得到整个排气管的CFD网格。降低了CFD分析的前期工作强度,提高了分析效率。

基于VB、Pro／E和ICEM的柴油机参数化设计

柴油机数值模拟几何模型的建立和网格生成往往花费大量的时间,参数化设计方式不仅能够缩短设计周期,而且降低了设计难度。讨论了柴油机参数化建模的方法,运用VBAPI实现了Pro/E的结合,编写程序自动生成ICEM CFD网格命令流文件,后台驱动ICEM CFD生成计算网格,并建立了VB操作界面,实现了柴油机参数化建模和网格建立的一体化。

基于ICEM-CFD的中子学力学耦合程序研制

目的针对反应堆工程分析中面临的中子学力学耦合这一问题,在同一软件框架下实现中子学力学多物理场计算。方法利用商业CAD前处理软件ICEM-CFD对堆芯几何进行网格剖分,开发基于有限元方法的中子学力学耦合计算程序,对同一堆芯网格划分进行中子学和力学计算。结果初步实现了基于同一软件框架下网格层面的中子学力学耦合计算,得到了中子学力学初步耦合的计算结果。结论通过基准例题对程序进行计算校验,该耦合程序计算能力是可信的。

基于ICEM CFD和AUTODYN的榴弹破片场仿真研究

常规研究榴弹破片的途径是采用空中静爆或水井爆炸装置,收集并分析破片的数质量情况。运用ICEM CFD前处理程序及AUTODYN软件对某型榴弹的爆炸过程进行了仿真模拟,通过Gurney公式及Mott公式对榴弹自然破片的速度、质量分布情况进行分析验证。结果表明,仿真模拟同实际爆炸过程一致,破片场速度、质量与工程计算结果吻合较好。

基于ICEM CFD对交叉管道流场网格划分方法的选择

网格的划分是实现数值仿真模拟最重要的一步,网格质量的好坏直接影响到整个数值模拟的结果,网格划分方法又是决定网格质量好坏的关键环节。为了提高ICEM CFD对交叉管道流场网格划分的质量,本文就某一垂直的交叉管道的网格剖分提出了三种方法,即分别用四面体网格、六面体网格和混合网格对交叉管道进行网格剖分,结果表明采用混合网格剖分的方法能达到理想的效果。

ICEM CFD结构化网格在泵站工程中的应用

ICEM CFD是世界上顶级的网格划分工具之一,为绝大多数CAE/CFD数值仿真提供高质量网格。本文介绍了ICEM CFD结构化网格三种基本划分方法,通过实例叙述了O型、Y型、旋转及镜像高级网格划分技巧,最后给出了在泵站工程中泵装置块划分方式,为泵站工程设计与优化提供设计借鉴。

基于ICEM的船用螺旋桨建模方法研究

为了对船用螺旋桨进行快速、准确地建模,提出一种基于ICEM软件的建模方法。通过坐标变换公式实现了叶切面型值点从局部坐标系到全局坐标系的转换,采用EXCEL快速完成数据处理,借助ICEM软件进行了螺旋桨的点、线、面的绘制。该方法高效、方便,能够为今后的螺旋桨建模以及优化设计提供一定的指导意见。

基于ICEM Surf的汽车引擎盖逆向设计

汽车引擎盖是车身的重要组成部分,其曲面质量的好坏直接关系到汽车整体是否美观。为得到高质量的汽车引擎盖曲面模型并缩短其设计开发周期,采用逆向工程技术,以专业级的高质量曲面设计软件ICEM Surf为工具,研究了汽车引擎盖的逆向设计方法。首先使用手持激光扫描仪采集引擎盖的点云数据,然后通过Geomagic Design X软件对点云数据进行修补、平滑等数据处理操作,最后在分析引擎盖曲面特征的基础上,采用ICEM Surf软件进行曲面逆向重构和曲面质量评价。结果表明,这种设计方法能够快速准确地还原引擎盖曲面的形状特征,为其后续的分析优化和创新设计提供了高质量的曲面模型。

基于均值孔隙介质层的阻尼孔壁面摩擦效应研究

阻尼孔广泛用于各种液压机械系统,其孔径通常在0.3 mm到2 mm之间,这种微小流道的流动不同于常规管道,壁面粗糙度对其流动特性有重要的影响。针对这一问题,以安装在液压电磁换向阀中的阻尼孔为研究对象,采用均值孔隙介质层(PML)模拟了阻尼孔的壁面粗糙度。首先,建立了阻尼孔的物理模型,使用ICEM CFD软件对模型进行了网格划分;然后,构建了流体控制方程以及PML动量方程,求解出了黏性阻力系数和惯性阻力系数;最后,采用了流体仿真软件Fluent,分析了壁面粗糙度对阻尼孔流体流动特性、流体完全发展距离长度以及流体温升的影响。研究结果表明:仿真所得阻力特性与文献中实验所得阻力特性结果一样,采用PML表征壁面粗糙度的方法可行;由于壁面粗糙度,阻尼孔中的流体受到的阻力增大,导致从阻尼孔入口至出口压降增加了2.25%;相同边界条件下,含PML的阻尼孔比光滑阻尼孔的完全发展距离长0.1 mm左右;壁面的发热量平均提高了1.5%。

进气蜗壳区网格质量对卧轮式分级机内流场模拟的影响分析

为研究进气蜗壳区网格质量对卧轮式分级机内流场模拟结果的影响,基于ICEM CFD前处理软件总结4种关键网格质量评价指标选用原则,对卧轮式分级机网格模型质量进行定量评估,采用数值模拟方法对比分析了3种不同网格质量模型下卧轮式分级机内流场的模拟结果。研究结果表明,选用Orthogonal Quality、Skew指标对卧轮式分级机网格模型进行优化,可有效提高网格整体质量,优化后Grid-3网格模型的Q.avg值为0.98,较Grid-1、Grid-2分别提高36.1%和10.1%;卧轮式分级机进气蜗壳区的网格质量对其仿真计算的稳定性、收敛性、效率及精度具有显著影响,Grid-1发生迭代残差大幅震荡、计算终止且未收敛的情况,Grid-2能够反映分级机内流场特性及颗粒运动特性,但计算精度、效率欠佳;Grid-3避免了上述情况,表现出良好的稳定性、收敛性,更准确地反映了分级机内流场特性及颗粒运动特性,较Grid-2的计算效率提高13.82%,压降相对误差降低13.53%,分级粒径误差减少23.7%,离散相模拟结果与粉煤灰的分级试验结果更为吻合。

基于ICEM-CFD的核噪声分析用有限元程序研究

基于非结构网格的有限元方法具有很好的几何适应性,目前已用于求解反应堆物理问题,但当前的有限元程序基于手工描述的几何建模和网格划分非常繁复,很大程度上制约了该方法在反应堆物理数值计算中的应用。利用商业CAD前处置软件ICEM-CFD对三维堆芯几何做四面体或六面体网格剖分,对二维堆芯几何做三角形或四边形网格剖分,并开发了基于有限元方法的核噪声分析用中子学计算主程序。通过基准例题对程序进行了通量、伴随通量、keff/k*eff等稳态参数计算能力测试,测试表明该程序稳态参数计算结果是可信的。最后,对国际原子能机构(IAEA)发布的三维压水堆基准例题进行了中子噪声频谱计算,给出了给定频点下的噪声分布。

世界一流大学跨学科研究平台的促进机制——以京都大学iCeMS为例

高校跨学科研究平台是国家创新体系的科技枢纽,承担着高新技术领域知识生产与技术研发的重任,汇聚前沿学科领域,破解社会重大复杂问题,是创新驱动发展的学术策源地。本文以日本京都大学国际顶尖跨学科研究平台iCeMS为例,探究世界一流大学跨学科平台的建设战略、促进机制、保障机制及建设特征,总结出对我国高校跨学科平台建设的有益经验。

ICEM对全球橡胶工业的调查

通过国际化学、能源以及煤炭联盟(ICEM)对全球橡胶行业其所属会员的调查，汇总了全球各国橡胶工人加入工会的比例、工人工作的工时、每年休假天数及退休年龄等信息，并同时指出，全球橡胶行业已呈现“三国鼎立”的垄断局面，三大橡胶公司控制了全球的橡胶市场：需成立全球网络组织，解决行业出现的问题。

基于两工况优化离心泵

基于离心泵基本理论,提出一种基于两个工况点的针对离心泵的优化方法,使离心泵在保证设计工况点扬程以及效率不受影响的情况下,优化另一工况点的扬程与效率。利用离心泵的基本原理,理论扬程-流量计算公式和扬程-流量计算公式,针对计算离心泵的两个几何参数:离心泵进口直径D1以及出口处叶片与盖板的夹角λ2,推导得到基于两个工况点的计算式。又采用m91-50型离心泵进行两工况优化设计方法验证,根据推导得到的两项离心泵几何参数计算式计算得到的离心泵进口直径和出口处叶片与盖板的夹角,建立新叶轮与原蜗壳并且建立三维模型。利用ICEM软件进行网格划分,CFX进行数值模拟,得到该离心泵在两工况点下的数值模拟结果。根据得到的仿真模拟结果,经过优化的叶轮在两工况点的扬程误差在4.7%和3.7%,误差均在5%之间,证明了该优化方法的可行性。

海底隧道独头钻爆施工通风三维数值分析

海底隧道长且竖井少,独头钻爆掘进距离长,施工通风问题突出。以青岛胶州湾第二海底隧道为依托,对钻爆法独头掘进施工的海域段隧道进行了压入式通风条件下掌子面附近风流流场、CO浓度场以及隧道内部粉尘扩散规律的研究。结果表明:根据掌子面处风速要求,风筒出风口距离掌子面40 m处是可行的;隧道通风后,涡流区域粉尘浓度分布不均,隧道风管一侧浓度明显大于另一侧,大部分粉尘在距离掌子面100 m内发生沉降和捕获;并根据CO浓度要求,确定了不同掘进距离和供风量情况下的进洞安全时间。

间隙对水润滑轴承冷却性能影响研究

采用ICEM和Fluent软件,通过计算得到不同水膜间隙的水润滑轴承水膜CFD模型,探讨其对水润滑冷却性能的影响。研究发现,在相同结构的轴承中,轴承间隙越大,轴承最小水膜厚度越小,水膜压力越大,水膜最高温度越大。在进行水润滑轴承结构时,要充分注意到轴承的空隙,避免出现温度升高的情况。

轴流式止回阀的数值模拟

根据轴流式止回阀的结构特点,利用Solidworks造型软件对其流道进行三维造型,将造型导入到ICEM中进行网格划分,利用FLUENT对止回阀的压力降特性和动态特性进行数值模拟,通过对计算结果的分析,得出轴流止回阀具有节约能源、可以减小水锤作用等优点;应用FLUENT对几种流速工况下的流动进行计算,并与试验结果作对比,结果表明两者比较接近,验证了CFD/CAD的结合在工程应用中的有效性。