公司官网cfd仿真案例--段落节选18：（流场问题的诊断与优化/前言）通过流体仿真可以得到各个物理量的空间分布，我们可以通过分布形态直观判断流场存在的问题，也可以在提取某些面结果数据、并整理汇总后量化评价流场性能的好坏。而cfd模拟优化常见的问题，包括均匀流速、均匀组分浓度、流向调整、减低压降、喷雾调整，等等。我司在发现上述问题后，一般都可以通过改造流场结构、调整工艺参数等手段来优化流场分布。以下3个案例，简要介绍了我司在这方面的一些业绩。【案例段落、图片均为平台随机抽取，详情请点击我司官网】远筑流固仿真：您身边的工程领域cfd模拟技术顾问。山东热仿真是什么仿真在流体仿真技术服务领域，杭州远筑...

杭州远筑流体技术有限公司在技术实践中，力争达到以下要求：（1）耐心仔细，量化数据的处理应当构建多维校验网络。完整的cfd仿真流程包含几何特征定义、材料参数配置、初始条件设定等多个数据输入节点，这些数值信息的准确性必须通过不同人员的交叉验证来保障，这是防范基础错误的重要防线 （2）不求冒进，工程实践中应倾向选择技术成熟的解决方案。针对流体仿真优化导向与调控可能存在的多种技术路径，采用已被行业大面积认可的标准处理方法极为稳妥，既可规避创新风险，又能确保设备选型的通用性。（3）精益求精，主要质量参数的模拟必须保持精确性。例如多相流cfd模拟时，是否计入相间相互作用将导致误差水平随工艺条件产生明显波动...

公司官网流体仿真案例--段落节选2：（更接近真实涡流的湍流/第二部分/简单管流的自然涡流特性A节）真实湍流流动的不规则性，不单单表现在流场中速度、压强等物理量在时间域和空间域两个维度上的不规则分布，还表现在它的不可重复性。下图（1）是实验条件下某等截面圆管内的液体流动，在湍流流动稳定以后，中心线上某一点的轴向流速，在两个不同时间序列段（a）和（b）重复采样得到的真实结果： 可见，该点处的真实瞬时流速的时间平均值（时均速度）是稳定的，而瞬时流速和时间平均值的差值（脉动速度）是一直随时间保持无序变化的。扩大到整个三维空间流场的流体模拟，在所有空间点、各个坐标轴方向上，真实瞬时流速大小均会持续呈现这...

公司官网流体仿真案例--段落节选20：（流场问题的诊断与优化/第1部分/流场综合优化B节）从cfd仿真所得<优化后的流速分布图>和<优化后的流速分方向矢量图>可见，我司首先修改了反应器顶部的外形轮廓，并在竖直上升烟道设计了4组导流板，在反应器顶部设计了1组导流板（3小直片），末了使得烟气在进入首层催化剂层前流速大小变得非常均匀，流动方向也是基本竖直，不再有明显偏斜倾向。从<优化后的氨气浓度>cfd模拟结果图可见， 烟气在末了到达首层催化剂层前氨气浓度是非常均匀的。氨气点状的等量喷射只是末了氨浓度均匀的必要条件，而非充分条件。之所以末了达到很好的效果，我司在氨气喷射位置以前设计的那3组导流板也是...

公司官网流体计算案例--段落节选39：（多孔介质/第二部分/包含微孔催化剂的模拟）下图为某一锅炉尾气脱硝设备流体仿真的几何模型。气体由左上方进入，经过中部竖直烟道末尾进入右侧反应器，并经过反应器中部的2层催化剂层，末尾从下方离开。单层微孔催化剂层，由数百个前面实物图中的竖直微孔介质小单元紧密排列而成，尾气必须从这些微孔中自上而下穿过，形成均衡而渐变的压力下降。从下图cfd仿真所得的<气体压力场>可见，烟气压力在经过两个催化剂区段，都有均匀而渐变的压力下降，每一段的压差变化约200 Pa。之所以能有这么均衡的压力结果，是因为进催化剂层前，尾气流速已经通过前面的多道导流措施调整到很均匀，参见<烟气...

公司官网cfd分析案例--段落节选28：（多相流/第二部分/气固耦合模拟B节）另一方面，固体颗粒相的动能和重力势能也会反过来影响原来的气流分布；虽然固体颗粒在整个气体空间所占体积比重很小，但单位体积内的质量比重一般会达到一定数量级，尤其是在固相入射口附近区域，这些将足以改变原来单相气流的原始分布。同时考虑了以上两点的流体仿真，称为“气固两相耦合”。 下图两图，为某一锅炉尾气半干法脱硫设备cfd仿真的几何模型和考虑“气固两相耦合”灰循环浓度场模拟结果。气流从下方进入，从上方离开；灰颗粒相从文丘里变径管右上方进入，该处附近形成极高浓度区。颜色示意为灰浓度值的大小，红色为极高，蓝色为极低，逐渐形成过...

公司官网力学仿真案例--段落节选42：（热流固耦合/第1部分/弯曲方管单向热流固耦合模拟B节）同时，基于工艺要求的液体加热功能，该紫色段管道内部均匀密布细电热丝，以保证液体在经过该区域时，单位体积内释放的电热功率是一致的。以下共分两阶段流体仿真模拟本案例，第一阶段我司首先按未开启电加热条件，模拟了流动和管壁受力情况（流-固耦合）；第二阶段再开启电加热，模拟完整的热-流-固耦合情况。 1. 按未开启电加热的流-固耦合cfd仿真结果-从上图的流体压力荷载分布可见，管道内壁在两个转角外旋侧承受的正压力比较大，在两个转角内旋侧承受的负压力比较大。从下图的管壁应力分布可见，极大的应力点位于固定端面处的...

公司官网cfd模拟案例--段落节选19：（流场问题的诊断与优化/第1部分/流场综合优化A节）该案例为大气污染控制设备中的锅炉尾气SCR脱硝设备cfd仿真，见以下4图。极左侧为气体入口，中间为竖直上升烟道，右侧为反应器，反应器下部的2个“单体域”均为包含密集竖直蜂窝孔的催化剂层，竖直上升烟道中部横截面上有等量、点状的氨气喷射。依据工艺要求的合格流场，是烟气进入首层催化剂层前：（1）流速大小足够均匀；（2）流向基本竖直（3）氨气浓度足够均匀。从<优化前的流速分布图>可见，在流体仿真优化前的原始设备轮廓构造下，烟气进入首层催化剂层前，流速大小很不均匀，烟气流向是倾斜的。另外，竖直上升烟道喷氨位置前后...

公司官网流体仿真案例--段落节选8：（更接近真实涡流的湍流/第三部分/管内障碍物绕流的大涡模拟A节）本案例是我司用“大涡流体模拟法”完成的一个平直方管流动中包含障碍物绕流的气体湍流流动。气体从左侧进入，在前半段遇到一根横穿侧壁面、斜45度布置的小方管，入口总流量恒定控制在横截面的轴向（x向）名义平均流速为5.0m/s。下图（5）为某一时刻纵向截面的流体分析流速值结果图：可见，气体在经过小方管后，上下两侧交替产生高速涡团，而小方管背风面则产生低速涡团，这其实是一种边界层分离的现象，即原来附着在小方管表面的粘性边界层流动，因为外形的突变而造成边界层脱落，形成强旋涡下面的视频，是图（5）随时间动态变...

公司官网流体仿真案例--段落节选32：（多组分扩散和反应/第二部分/热解气扩散和反应模拟A节）本案例热仿真的内容，是一型生物质热解炉内各种气体析出/注入、混合和燃烧反应的过程。设备底部为生物质颗粒的堆积料层区，料层区上表面为单独划定的气体薄层区，顶部为燃烧区, 右上为气体出口。示意图见下图：整个设备中包括以下4类气体源：（1） 料层区颗粒热解，并向上于整个气体薄层区段析出有机混合热解气；（2） 气体薄层区左段外加的热解用空气（常温）；（3） 气体薄层区右段外加的碳化用水蒸气（大于100℃）；（4） 燃烧区喷嘴群外加的助燃用空气（常温）。【案例段落、图片均为平台随机抽取，详情请点...

公司官网力学仿真案例--段落节选40：（热流固耦合/前言）热-流-固耦合模拟是工程中常会遇到的课题。该类模拟主要是要计算相互接触的流体域和固体域之间相互作用的情况，包括压力传递、位移传递、热量传递等作用要素；通过这种关键的cfd仿真耦合模拟，我们末尾就能得到流体域的流速、压力等结果信息，以及固体结构件的应力、位移、频率等结果信息。当固体域自身没有动力，在流体流动作用下受迫变形且刚性很大而变形极小时，可以认为固体域本身对流体域边界没有反向地影响，这种情况我们称之为静态固体对流体的单相耦合流体仿真。（该型实例见本节案例一） 当固体域自身有外加动力源而主动大幅度运动，或者其本身刚性很小、在流体流动作...

公司官网力学仿真案例--段落节选40：（热流固耦合/前言）热-流-固耦合模拟是工程中常会遇到的课题。该类模拟主要是要计算相互接触的流体域和固体域之间相互作用的情况，包括压力传递、位移传递、热量传递等作用要素；通过这种关键的cfd仿真耦合模拟，我们末尾就能得到流体域的流速、压力等结果信息，以及固体结构件的应力、位移、频率等结果信息。当固体域自身没有动力，在流体流动作用下受迫变形且刚性很大而变形极小时，可以认为固体域本身对流体域边界没有反向地影响，这种情况我们称之为静态固体对流体的单相耦合流体仿真。（该型实例见本节案例一） 当固体域自身有外加动力源而主动大幅度运动，或者其本身刚性很小、在流体流动作...

公司官网cfd仿真案例--段落节选9：（更接近真实涡流的湍流/第三部分/管内障碍物绕流的大涡模拟B节）下图（6）为对照模拟图，是用上一节提到的“雷诺平均法”计算本案例的流速结果，对比前面图（5）用“大涡模拟法”做出来的流体仿真流速结果图，高速涡团的分布区域更短，形态更规则了，随机性也要弱很多。本案例cfd模拟，采用了上一节提到的“充分发展”入口湍流条件。下面图（7）的纵向流速分布和图（8）的横截面流速分布，为了更清晰的展现近入口段区域的速度脉动差异，相对于图（5）颜色比例尺缩小了显示范围，后段大片的红色域示意为流速都是在6.0m/s以上的。【案例段落、图片均为平台随机抽取，详情请点击我司官网】...

远筑流固仿真服务理念： · 严谨：“质” 的问题不轻易简化、近似。比如，多相流力学仿真时对是否考虑相间的耦合，在不同工艺条件下，对误差的影响是迥异的，要根据实际情况具体判断，不能轻易按不耦合去做。· 细致：“量” 的问题前后多对照、多校核。流体仿真、热仿真模拟整个流程前后牵涉到很多环节，会遇到几何尺寸、物料参数、初始/边界物理条件等大量数据录入，需要有不同人员的重复校核，避免低级错误。· 稳妥：cfd仿真优先采用成熟的处理方法。在流场优化过程中，导流和整流措施的选择方向、组合可能不止一种，宜尽量采用行业内常用的处理方式去做，既降低了风险性，又利于实际制造选型。· 可靠：适当超过极低要求。比如，...

公司官网流体仿真案例--段落节选8：（更接近真实涡流的湍流/第三部分/管内障碍物绕流的大涡模拟A节）本案例是我司用“大涡流体模拟法”完成的一个平直方管流动中包含障碍物绕流的气体湍流流动。气体从左侧进入，在前半段遇到一根横穿侧壁面、斜45度布置的小方管，入口总流量恒定控制在横截面的轴向（x向）名义平均流速为5.0m/s。下图（5）为某一时刻纵向截面的流体分析流速值结果图：可见，气体在经过小方管后，上下两侧交替产生高速涡团，而小方管背风面则产生低速涡团，这其实是一种边界层分离的现象，即原来附着在小方管表面的粘性边界层流动，因为外形的突变而造成边界层脱落，形成强旋涡下面的视频，是图（5）随时间动态变...

公司官网流体分析案例--段落节选6：（更接近真实涡流的湍流/第二部分/简单管流的自然涡流特性E节）3. 充分发展的入口湍流条件-前面图（1）这段平直管道内的气体速度脉动之所以如此强烈，另一个关键原因是流动入口条件的流速分布采用了“充分发展”的入口湍流条件，见下面流体仿真结果图（4）的横截面轴向流速分布：从图中可见，入口横截面处的初始流速分布已经处于紊乱、无序、不均匀的状态，涡团互相重叠、交织，比较明显的趋势是中间湍流内核区域流速极高，周围逐渐降低。而下游方向另外那个横截面同样紊乱、无序，而且有着和入口截面完全不同的流速分布。cfd仿真要得到种“充分发展”的入口湍流条件是一件比较难的事情，不光要...

公司官网热仿真案例--段落节选43：（热流固耦合/第1部分/弯曲方管单向热流固耦合模拟C节） 2. 开启电加热后的热-流-固耦合力学仿真模拟结果-下图是紫色管道区域以某一额定功率全域加热后的流体温度分布。可见，在紫色管道区域内，液体随流动温度逐渐升高，但因为流速的不均匀温差明显；在低流速的涡流区，对流散热效率低，温度较高。相对应的，后面的<管道内壁面-流体温度荷载分布>中，管壁的温度极高区，就在第1个弯头的外转角侧，接近250℃。从下图的管壁应力流体仿真结果图可见，在流体压力和壁面温度差双重荷载作用下，极大的应力点位于第1个弯头外旋侧入口处的倒角点上，范式应力值301 MPa。从后图的管壁位...

我们的技术宗旨，首先是要“审慎”-针对"量"的准确性需要建立多重核查机制。在流体仿真全流程中，从几何建模到参数设定涉及大量数据输入环节，包括结构尺寸、材料属性以及边界条件等关键参数，必须通过多人交叉验证的方式杜绝基础性数据错误；其次是要“准确”-在涉及"质"的关键问题时，应避免随意简化处理。以多相流cfd模拟为例，相间耦合作用是否纳入考量，会因工艺参数差异导致完全不同的误差表现，必须结合具体工况审慎评估，不可草率采用非耦合假设；再次是要“可信”-工程实践中建议采取高于基准的设计标准。以结构件强度优化为例，虽然行业规范已明确极低安全系数要求，但为确保产品可靠性，应当将安全系数提升至超出规范限定值...

公司官网流体仿真案例--段落节选32：（多组分扩散和反应/第二部分/热解气扩散和反应模拟A节）本案例热仿真的内容，是一型生物质热解炉内各种气体析出/注入、混合和燃烧反应的过程。设备底部为生物质颗粒的堆积料层区，料层区上表面为单独划定的气体薄层区，顶部为燃烧区, 右上为气体出口。示意图见下图：整个设备中包括以下4类气体源：（1） 料层区颗粒热解，并向上于整个气体薄层区段析出有机混合热解气；（2） 气体薄层区左段外加的热解用空气（常温）；（3） 气体薄层区右段外加的碳化用水蒸气（大于100℃）；（4） 燃烧区喷嘴群外加的助燃用空气（常温）。【案例段落、图片均为平台随机抽取，详情请点...

公司官网力学仿真案例--段落节选42：（热流固耦合/第1部分/弯曲方管单向热流固耦合模拟B节）同时，基于工艺要求的液体加热功能，该紫色段管道内部均匀密布细电热丝，以保证液体在经过该区域时，单位体积内释放的电热功率是一致的。以下共分两阶段流体仿真模拟本案例，第一阶段我司首先按未开启电加热条件，模拟了流动和管壁受力情况（流-固耦合）；第二阶段再开启电加热，模拟完整的热-流-固耦合情况。 1. 按未开启电加热的流-固耦合cfd仿真结果-从上图的流体压力荷载分布可见，管道内壁在两个转角外旋侧承受的正压力比较大，在两个转角内旋侧承受的负压力比较大。从下图的管壁应力分布可见，极大的应力点位于固定端面处的...

公司官网cfd仿真案例--段落节选30：（多相流/第三部分/灌注模拟）灌注是指另外一种类型的“气液两相耦合”。在这类流体仿真中，气相和液相各自本相物质基本都是连续的，而两相的主区域之间却因为重力原因各自处于空间分开的样态，两相之间有明确的边界。本案例为一个圆柱形容器底部有一定高度的水，容器顶部侧壁接一进水小圆管，向容器内注水从<流体速度场>可见，上方液体下落，对空气和底部液体的重力冲击都是很明显的；液柱周围的空气，也被带动到较高的流速。<气体体积份数分布>图中，蓝色域是纯液体区（气体体积占比0%）。可见，液相在高处的加注，使得两相之间的液面剧烈波动，两相之间相互强烈作用，而液面也会持续升高。液...

公司官网力学仿真案例--段落节选40：（热流固耦合/前言）热-流-固耦合模拟是工程中常会遇到的课题。该类模拟主要是要计算相互接触的流体域和固体域之间相互作用的情况，包括压力传递、位移传递、热量传递等作用要素；通过这种关键的cfd仿真耦合模拟，我们末尾就能得到流体域的流速、压力等结果信息，以及固体结构件的应力、位移、频率等结果信息。当固体域自身没有动力，在流体流动作用下受迫变形且刚性很大而变形极小时，可以认为固体域本身对流体域边界没有反向地影响，这种情况我们称之为静态固体对流体的单相耦合流体仿真。（该型实例见本节案例一） 当固体域自身有外加动力源而主动大幅度运动，或者其本身刚性很小、在流体流动作...

公司官网cfd仿真案例--段落节选3：（更接近真实涡流的湍流/第二部分/简单管流的自然涡流特性B节）这是我司完成模拟的一段光滑、平直、满管流方管内接近真实涡流的流体仿真，入口总流量恒定控制在横截面的轴向（x向）名义平均流速为5.0m/s。从该纵向截面上的瞬时轴向流速分布图可见，不同大小尺度的被拉长的“涡”无序地互相重叠、交织，同一轴线上各点的脉动速度差值，相对于时均速度值，有一个较为可观的比例。如果我们采用一般工程中常用的雷诺平均法（即时间平均法）来对上面这段等截面方管实施cfd模拟，所得的湍流流动结果，除了近壁区域流速会逐渐趋近于零，管内绝大部分区域流速将会非常均匀，速度场中不会看到任何“涡...

公司官网流体模拟案例--段落节选10：（更接近真实涡流的湍流/第三部分/管内障碍物绕流的大涡模拟C节）下图（9）和（10）为对照模拟图，是用上一节提到的“人工添加”入口流速脉动的方法来计算本案例的流体分析流速结果，对比前面图（7）和图（8）用“充分发展”入口湍流条件做出来的流速结果图，显然，“人工添加”的入口流速脉动是缺乏真实湍流紊乱、无序、随机性这些特性的。下面我们来看下，本案例大涡模拟流体仿真结果中的“时均流速”分布和“脉动流速”分布，分别如图（11）和图（12）所示。这里的“脉动流速”由图（5）中的“瞬态流速”和图（11）的“时均流速”间的“差值”大小确定，并随时间有所变化。可见，流速脉...

公司官网流体仿真案例--段落节选35：（多组分扩散和反应/第二部分/热解气扩散和反应模拟D节）由<热解混合气Cn1 Hn2 On3浓度场>cfd仿真结果图可见，热解气2个极高浓度的区域主要位于气体薄层区附近，详细位置分别对应下部料床热解的上波峰和次波峰；薄层区中部的极高浓度热解混合气，因为上方的极高速燃烧而在向上扩散过程中浓度急剧衰减，而左边的次高浓度区因为上方的中低速燃烧而在向上扩散过程中浓度衰减较慢。由热仿真所得<氧气O2浓度场>可见，气体薄层区左段外加的热解用空气，提供了左侧高浓度的氧气分布，而右侧的氧气浓度，则受到了气体薄层区右段外加的大流量碳化用水蒸气的压制，左边的氧气不容扩散过去。...

公司官网热仿真案例--段落节选15：（非常规问题的二次开发/第二部分/堆积床动态传质的二次开发B节） 1. 流体仿真技术难点（1）底部生物质颗粒粒径较大，该床层属于“堆积床”。虽然生物质颗粒处于动态搅拌中，但其中的气体空隙体积占比仍然很小，与多相流气-固“流化床”的状态差距很大，整个床层不具备真正的流体流动性，不符合流体动力学的原始定义，无法直接模拟。 （2）热解气的析出速率随料层温度动态变化，料层所有质点位置也是动态变化，使得析出燃料气体源的边界条件确定极为复杂。 （3）料层高度需根据热解气的析出速率有一个动态下降要求。（4）料层内的温度分布，沿轴向可以缓慢变化；但由于螺旋搅拌的影响，在轴...

公司官网cfd仿真案例--段落节选30：（多相流/第三部分/灌注模拟）灌注是指另外一种类型的“气液两相耦合”。在这类流体仿真中，气相和液相各自本相物质基本都是连续的，而两相的主区域之间却因为重力原因各自处于空间分开的样态，两相之间有明确的边界。本案例为一个圆柱形容器底部有一定高度的水，容器顶部侧壁接一进水小圆管，向容器内注水从<流体速度场>可见，上方液体下落，对空气和底部液体的重力冲击都是很明显的；液柱周围的空气，也被带动到较高的流速。<气体体积份数分布>图中，蓝色域是纯液体区（气体体积占比0%）。可见，液相在高处的加注，使得两相之间的液面剧烈波动，两相之间相互强烈作用，而液面也会持续升高。液...

公司官网流体仿真案例--段落节选20：（流场问题的诊断与优化/第1部分/流场综合优化B节）从cfd仿真所得<优化后的流速分布图>和<优化后的流速分方向矢量图>可见，我司首先修改了反应器顶部的外形轮廓，并在竖直上升烟道设计了4组导流板，在反应器顶部设计了1组导流板（3小直片），末了使得烟气在进入首层催化剂层前流速大小变得非常均匀，流动方向也是基本竖直，不再有明显偏斜倾向。从<优化后的氨气浓度>cfd模拟结果图可见， 烟气在末了到达首层催化剂层前氨气浓度是非常均匀的。氨气点状的等量喷射只是末了氨浓度均匀的必要条件，而非充分条件。之所以末了达到很好的效果，我司在氨气喷射位置以前设计的那3组导流板也是...

公司官网cfd仿真案例--段落节选9：（更接近真实涡流的湍流/第三部分/管内障碍物绕流的大涡模拟B节）下图（6）为对照模拟图，是用上一节提到的“雷诺平均法”计算本案例的流速结果，对比前面图（5）用“大涡模拟法”做出来的流体仿真流速结果图，高速涡团的分布区域更短，形态更规则了，随机性也要弱很多。本案例cfd模拟，采用了上一节提到的“充分发展”入口湍流条件。下面图（7）的纵向流速分布和图（8）的横截面流速分布，为了更清晰的展现近入口段区域的速度脉动差异，相对于图（5）颜色比例尺缩小了显示范围，后段大片的红色域示意为流速都是在6.0m/s以上的。【案例段落、图片均为平台随机抽取，详情请点击我司官网】...

公司官网流体仿真案例--段落节选23：（流场问题的诊断与优化/第三部分/喷雾参数优化A节）本案例为一型车用催化消声器的喷雾参数调整cfd仿真优化。汽车尾气从左侧进，经过前面的多孔消声圆盘和中间的催化剂层，从右面出。氨水通过入口处顶面的喷嘴雾化，并顺流斜向下喷入。该工艺要求喷出后的氨水雾滴，不能碰外壁和接触催化剂层，且空间分布能够尽量宽广些，大部分在多孔消声圆盘和催化剂层之间的区域蒸发完毕。本案例热仿真，保持喷雾轴线和喷射初速度不变，并尝试2种不同的雾滴粒径（雾滴轨迹的颜色示意为不同雾滴粒径在某位置的大小）。【案例段落、图片均为平台随机抽取，详情请点击我司官网】高效技术团队护航，远筑流固仿真为科...