多相流

流体仿真可能包括多相流,如沸腾、空穴、分散多相流、非混相流和微粒流。ANSYS CFD 提供了最广泛的复杂湍流和物理模型,可以准确地仿真最棘手的挑战,因此您可以自信地预测产品的性能。

许多流体仿真都包括多相流。无论是设计需要防止结冰的超快速运输、开展血液酶测试、交付并熔化用于增材制造的稀有金属粉末化合物,还有设计过滤系统以便在偏远地区提供清洁的饮用水,您都是在解决多相问题。

在我们不断突破创新以改进我们的产品和流程的过程中,我们需要更好地了解液体、固体和气体之间的相互作用。这些不同的多相挑战需要采用不同的建模方法。我们的客户已经使用 ANSYS CFD 超过了 40 年,他们实现了最广泛的精确多相模型,并且可以自信地预测其产品的性能。要真正了解您的产品,您必须正确地进行多相仿真。

德尔福-漩涡驱动的雾化
高压柴油机喷射中的漩涡驱动雾化。
由德尔福汽车系统提供

在我们不断突破创新以改进我们的产品和流程的过程中,我们需要更好地了解液体、固体和气体之间的相互作用。这些不同的多相挑战需要采用不同的建模方法。我们的客户已经使用 ANSYS CFD 超过了 40 年,他们实现了最广泛的精确多相模型,并且可以自信地预测其产品的性能。要真正了解您的产品,您必须正确地进行多相仿真。

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为什么浅容器中会发生晃动

为了避免严重的负载不稳定性,工程师们通常会面临严格的设计要求,以控制油罐卡车或火箭等移动容器中的液体晃动情况。在这些应用中,设计师通常会插入内部挡板或类似结构来阻止液体的流动。其他涉及晃动液体的应用包括海港设计或长波海啸波的研究。在所有这些情况下,仿真在预测晃动和评估解决问题的方法中起着关键作用。


Alex 帮助我们展示了晃动现象。分析表明,第一阶晃动模式为 1.6 Hz,
在该频率上,碗容易发生共振并溢出其内容物。

举例而言,当我们携带一个装满水的狗碗时,碗中的水容易从一边向另一边倾斜并且经常从碗中溢出。这项自由表面流的多相仿真表明,这种行为的发生是因为碗的第一阶晃动模式大致为 2 Hz - 能够激起这种非期望共振的典型的人类步进频率。我们对一杯水再次进行了分析,结果表明其第一阶晃动模式为 4 Hz,这也就是水杯比碗更不易溢出的原因。在这些仿真中,结构墙被认为是刚性的。工程师还可以使用 ANSYS 软件中的流体-结构相互作用(链接到 FSI 应用程序页面)功能来研究弹性容器(如反应堆容器结构)中的晃动。
作者:Marold Moosrainer,CADFEM

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