公司官网流体仿真案例--段落节选5:(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D节)当一个湍流“涡”尺度跨越的网格数越多,则对该“涡”的脉动信息的捕捉会越准确;而当某个“涡”尺度小到只能跨越单维方向2个网格时,这就是目前网格精度能解析的极端小的“涡”了,类似右边小图那种情况。而比前面这些再小的“涡”(尺度在一个网格以内的),我们则使用类似雷诺平均法的亚网格统计平均模型模化cfd仿真,物理量平均叠加于整个网格。 2. 精细的空间和时间离散处-理按照以上原则,我司在这类大涡模拟中,都会尽量地加密流体空间网格以解析到更小尺度的涡团,原则上要保证全流体域各处所能解析到的 “大涡”的湍动能...
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...
公司官网cfd模拟案例--段落节选7:(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F节) 与“自然”发展的入口湍流相对应的,是“人工添加”的入口湍流速度脉动。“人工添加”速度脉动,大部分情况是整个入口面上的湍动能分布按完全均匀考虑,湍动能的值依据平均轴向流速和水力直径按雷诺平均法估算。通过这样的cfd仿真得到的流动入口速度分布,有序、规则、宏观均匀,虽然总湍流能量和实际相当,但后续模拟得到的下游流速分布和真实情况会有明显差别。(详见后面障碍物绕流案例中的图示)而完全“自然”、“充分”发展的入口湍流条件,我司一般是通过前置的超长管预分析模块来模拟获得。首先是要从零湍动能(静水)开始模...
公司官网cfd仿真案例--段落节选36:(多孔介质/前言A节)多孔介质材料在工业上应用大面积,而在需要流体力学仿真的设备中,这类介质更是被常用于气液过滤、表面反应、热交换、粒子吸附等需要大面积流-固接触的工艺上。依据不同的工艺要求,多孔介质材料在构造上有些是各向同性的,有些是各向异性的,而实际工程运用中又以各向异性的材料居多。以下三图为常见的多孔介质材料:介质(1)纤维编织滤布主要用于气体微粒过滤,因厚度较薄,流体仿真时宏观上可以认为是面状的多孔介质。由于织造纤维的密集度极高,气体在进入微孔纤维后沿布面平行方向渗透时的阻力会很大;而气体会尽量沿接近原入射角的角度出射离开纤维层,这是极符合气流极...
公司官网热仿真案例--段落节选33:(多组分扩散和反应/第二部分/热解气扩散和反应模拟B节)生物质颗粒热解以后的混合气体主要包括:CO、CO2、H2、CH4、H2O及生物质焦油等,成分极为复杂,混合气体可拟合为一个总体分子式Cn1 Hn2 On3 (具体比例数据此处略去)。本案例对混合气体燃料以总包、单步、不可逆反应的形式,流体仿真模拟考虑涡耗散影响的湍流有限速率燃烧反应。概念性的反应方程式如下:Cn1 Hn2 On3 +(k1)O2 → (k2)CO2 +(k3)H2O。以下各图为cfd仿真结果。其中,从<气体速度场>可见,助燃空气的喷射群尾迹,在各截面上表现为明显的高速点阵。【案例段落...
公司官网cfd仿真案例--段落节选12:(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E节)末尾我们来看下本案例流体仿真模拟结果的压力分布情况,下图(15)是某一时刻纵向截面的瞬态静压力分布值,出口压力设定为0(Pa)。可见,在小方管迎风面是极高压点,小方管背风面是极低压点;后面的涡流尾迹区,因为流速的强烈脉动,也造成了压力的非规则性的强烈波动。下图(16)是纵向截面静压力场的“时间平均”值。小方管背风面的十字交叉点,是压力采样点,该点静压力值随时间的变化情况见流体分析结果图(17)。可见,采样点区域的压力脉动是很强烈的,形态上类似于非等幅的随机振动,上、下极限脉动幅值超过50 P...
公司官网流体仿真案例--段落节选41:(热流固耦合/第1部分/弯曲方管单向热流固耦合模拟A节)本案例热仿真要研究的对象,是一型带有液体加热功能的弯曲方形管道内的流动情况及其中间一段管道壁的受力情况(如下面<几何模型图>中紫色段所示)。管道材料为结构钢,棱边均已倒圆角;力学仿真边界条件:左边为液体入口,右侧为出口,进口流速10.0m/s,进口温度常温20℃,出口压力为0Pa。该紫色段管道位于三向转弯处,其两端连接形式,考虑适当降低热膨胀效应设计为半刚性连接:管道下端面为完全刚性固定端,管道上端面为刚性截面且单单限ZX平面内自由移动和转动(Y向完全不动)。【案例段落、图片均为平台随机抽取,详情请点...
依托我司在流体仿真领域的专业积累,远筑流固仿真致力于为客户研发流程创造明显价值:首先可大幅减少实物试验频次,有效压缩研发周期与成本支出;其次在项目投标环节,准确的cfd仿真数据能直观呈现技术优势;更重要的是通过仿真指导工艺设计,既能规避常见误区,又能深化工程师对流体力学及结构力学的认知。在大型工程项目中,这种cfd模拟技术手段可明显控制实施风险,而长期合作更能帮助企业建立流体与结构相关的标准化工艺体系。我们始终践行"准确、审慎、稳健、可信"的技术准则,持续探索仿真技术的极优解,追求工程理论与应用实践的完美统一。杭州远筑流体为省级“科技型中小企业”,专注流体分析技术服务,获得官方机构认可。湖北力...
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cfd仿真案例--段落节选1:(更接近真实涡流的湍流/第1部分/概述)我们在自然界和工程上遇到的绝大多数流动情况,都是属于具有强烈不规则性的湍流流动,也就是通常所说的“涡”流。当我们在实际工程中遇到需要研究诸如自然环境预测、障碍物绕流、微粒子湍流扩散、涡空化、流致噪声等情况时,更准确的“涡”形态分布信息、“涡”脉动幅值信息、“涡”脉动频率信息这些对提高cfd模拟结果的精确度是重要的。一般湍流模拟中常用的“雷诺平均法”采用统计平均形式的模化求解,对上述“涡”信息的捕捉能力较弱;我司能够利用计算量更大的“大涡模拟法”来实现流体分析求解湍流,以还原湍流中更接近真实涡流的脉动细节。虽然大涡模拟...
在流体仿真技术服务领域,杭州远筑流体技术有限公司(成立于2014年)凭借省级科技型企业认证(2022年)和高年资cfd仿真技术团队(平均15年行业经验),为客户提供具有市场竞争力的cfd模拟和多物理场仿真解决方案。公司配置专业的高性能计算硬件,技术服务矩阵包含三大支柱业务:流体仿真与热仿真的数值模拟(含瞬态分析)、固体力学性能的有限元分析、以及涉及流固相互作用/热力耦合/流体声学等跨学科的多场耦合仿真研究,希望通过这些,能为您的工艺研发带来行之有效的数值模拟数据参考。想要展示项目投标的技术实力?中等精细度的cfd仿真报告能够达到这个目标,我司擅长为客户做好此类服务。江苏cfd 仿真仿真公司官网...
公司官网流体仿真案例--段落节选11:(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D节)下面的视频,是图(12)随时间动态变化的过程:下图(13)的流速图,是对图(12)的颜色比例尺缩小了显示范围,以方便观察近入口段区域流速脉动情况。由这些cfd模拟结果可见,在进入绕流干扰区域之前,前面入口段的湍流脉动,壁面比中间内核区明显更强一些。前面我们看到的cfd仿真涡流分布样态结果,都是在平面上的二维样态,而下图(14)是湍流到达小方管后旋涡加强的全流域、整体三维形态分布。它是以瞬态流速梯度张量的第二不变量为判别标准的一个等值面,面上的点具有相同的刚性旋转强度(去除了剪切旋转的成分)。【...
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...
公司官网流体力学仿真案例--段落节选31:(多组分扩散和反应/第1部分/概述)不同温度的流体,分子热运动的激烈程度也不同;而不同组分的流体分子正是由于这种分子热运动而能够相互交融混合,流体温度越高,混合速度越快;这种基本的混合效应称为自由扩散,其热仿真规律一般认为受到斐克定律的支配。而实际工程中气体组分的扩散浓度场,则是由自由扩散和对流扩散两种效应共同决定的。我们在工艺设计时,遇到的流体中多种组分共存的情况,有时还会伴随着各组分间的相互反应。当流体的在地温度超过了反应活化能所关联的反应阈值,反应就会开始,有些是可逆反应,有些是不可逆的。我司能够流体仿真模拟在非静止流场中的以上两种情况,详见以下...
公司官网热仿真案例--段落节选16:(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C节) 2. 二次开发情况简介- 面对以上困难,我司在整个下部料层区域单独设定一种新的物质,各要素、变量的求解,以单独编程的形式作流体模拟二次开发,并与上部气体区域流体动力学主程序相连结。新物质的密度以堆积密度为准。在紧靠梯形等截面料层区的顶面上方,我司设置了一层数据耦合气体薄层区,下部料层区和上部燃烧区之间的热量耦合、气体组分耦合、辐射热吸收等,均在这一气体薄层区通过自编程完成流体仿真,料层区加注的热解风和水蒸气,也在这个薄层区析出。通过上面提到的二次开发辅助模块,并配合后期长时长的多组分扩散和燃...
作为2014年成立的科技服务企业,杭州远筑流体技术有限公司专注于多物理场耦合仿真领域,尤其擅长流体仿真技术的创新应用。公司拥有省级认证的科技型中小企业资质(2022年获颁),技术团队具备15年以上的行业深耕经验,持续追踪cfd模拟前沿技术发展动态。我们依托高性能计算集群,为科研机构及工业客户提供性价比优异的定制化仿真解决方案,服务范围涵盖三大技术模块:cfd仿真与热仿真(含瞬态模拟)、固体结构有限元分析(FEA)以及流固/热固/流声等多场耦合仿真。我司自成立以来,cfd仿真服务的对象涉及大气、热能、阀门、建筑、冶金、科研等近20行业的大量客户。湖南热仿真仿真公司官网流体仿真案例--段落节选5:...
公司官网热仿真案例--段落节选33:(多组分扩散和反应/第二部分/热解气扩散和反应模拟B节)生物质颗粒热解以后的混合气体主要包括:CO、CO2、H2、CH4、H2O及生物质焦油等,成分极为复杂,混合气体可拟合为一个总体分子式Cn1 Hn2 On3 (具体比例数据此处略去)。本案例对混合气体燃料以总包、单步、不可逆反应的形式,流体仿真模拟考虑涡耗散影响的湍流有限速率燃烧反应。概念性的反应方程式如下:Cn1 Hn2 On3 +(k1)O2 → (k2)CO2 +(k3)H2O。以下各图为cfd仿真结果。其中,从<气体速度场>可见,助燃空气的喷射群尾迹,在各截面上表现为明显的高速点阵。【案例段落...
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。...
公司官网流体力学仿真案例--段落节选31:(多组分扩散和反应/第1部分/概述)不同温度的流体,分子热运动的激烈程度也不同;而不同组分的流体分子正是由于这种分子热运动而能够相互交融混合,流体温度越高,混合速度越快;这种基本的混合效应称为自由扩散,其热仿真规律一般认为受到斐克定律的支配。而实际工程中气体组分的扩散浓度场,则是由自由扩散和对流扩散两种效应共同决定的。我们在工艺设计时,遇到的流体中多种组分共存的情况,有时还会伴随着各组分间的相互反应。当流体的在地温度超过了反应活化能所关联的反应阈值,反应就会开始,有些是可逆反应,有些是不可逆的。我司能够流体仿真模拟在非静止流场中的以上两种情况,详见以下...
公司官网流体仿真案例--段落节选29:(多相流/第二部分/气固耦合模拟C节)下面的视频,是上图的“循环灰浓度场”随时间动态变化的过程;通过这个过程,我们可以更直观地了解固体颗粒相主浓度区的运动、循环、堆积或逃逸的过程。 下面为该工况下,分别按考虑和不考虑“气固两相耦合”两种不同条件下,cfd仿真求解得的气体速度场。可见,两种cfd分析结果,进口和出口区气速分布大致相同,但塔内其他位置的流速则相差较大。考虑两相耦合的气流,进灰区域的气速明显受到高浓度灰场的压制,使得气流偏向左侧;而未考虑两相耦合的气流,向上的冲击方向是居中的。【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...
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cfd仿真案例--段落节选12:(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E节)末尾我们来看下本案例流体仿真模拟结果的压力分布情况,下图(15)是某一时刻纵向截面的瞬态静压力分布值,出口压力设定为0(Pa)。可见,在小方管迎风面是极高压点,小方管背风面是极低压点;后面的涡流尾迹区,因为流速的强烈脉动,也造成了压力的非规则性的强烈波动。下图(16)是纵向截面静压力场的“时间平均”值。小方管背风面的十字交叉点,是压力采样点,该点静压力值随时间的变化情况见流体分析结果图(17)。可见,采样点区域的压力脉动是很强烈的,形态上类似于非等幅的随机振动,上、下极限脉动幅值超过50 P...
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...
远筑流固仿真服务目标:通过上面所介绍的我司在流体仿真领域所具有的一些能力,我们希望能够为客户的研发和工艺设计工作带来以下收益:· 缩短研发周期,降低实物试验的成本。· 在工程投标阶段,初步的cfd仿真、热仿真结果有利于展示技术实力。· 在工艺设计中少走弯路,并增进工艺人员对力学仿真原理的理解。· 在大型项目上,降低实际工程的风险。· 通过较长时间的合作,使企业形成工艺规范中与流体及结构相关的企业标准。我们将秉承 “严谨、细致、稳妥、可靠” 的技术理念,在仿真领域不断探索,寻求优化设计的简洁之路,以期获得工程理论和实践的较好契合。深耕科研服务,远筑流固仿真团队,以深度热仿真护航您的科研项目。...
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41:(热流固耦合/第1部分/弯曲方管单向热流固耦合模拟A节)本案例热仿真要研究的对象,是一型带有液体加热功能的弯曲方形管道内的流动情况及其中间一段管道壁的受力情况(如下面<几何模型图>中紫色段所示)。管道材料为结构钢,棱边均已倒圆角;力学仿真边界条件:左边为液体入口,右侧为出口,进口流速10.0m/s,进口温度常温20℃,出口压力为0Pa。该紫色段管道位于三向转弯处,其两端连接形式,考虑适当降低热膨胀效应设计为半刚性连接:管道下端面为完全刚性固定端,管道上端面为刚性截面且单单限ZX平面内自由移动和转动(Y向完全不动)。【案例段落、图片均为平台随机抽取,详情请点...
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...