版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
1、Lecture 1IntroductionFlomerics中国代表处 李中云1What is EFD?Engineering Fluid Dynamics (EFD)工程流体动力学高级而又灵敏易用的流体流动与换热分析软件.2EFD product line3EFD.Lab: 通用的流动与换热动分析软件EFD.Pro: 完选集成于 Pro/ENGINEER中的EFD.Lab版本EFD.V5:完选集成于CATIA V5中的EFD.Lab版本却与传统 CFD不同!EFD软件“讲述工程师的言语,允许用户关注于工程设计义务。NIKA的EFD替用户封装了复杂的数学/数值算法以及流体动力学方程.专业的分析
2、专家,在此并非必要!4EFD.Lab采用有限体积方法求解控制方程 Finite Volume (FV) Method,网格在一空间立方体区域内采用笛卡尔坐标进展离散。5Analysis TypeInternal flows为内流分析,比如管内流动,容器内流动,建筑物内流动等.External flows 为外流分析,如绕飞机,绕汽车,绕建筑物流动等.6Analysis Type OptionsExclude internal spaces. 对于分析中有内部封锁区域的时候运用该选项的话将意味着您对此封锁区域将做排除于分析处置。.Exclude cavities without flow con
3、ditions.该选项运用于内流分析或者是外流分析。该选项对于封锁的内部空间且曲面上不带有边境条件或者是风扇的情况下是很有用的。假设您选择上面两个中恣意一个选项,那么EFD将用 solid充溢空间.7Heat Conduction in Solids导热资料 初始温度8Surface-to-surface Radiation求解包括固体间换热的情况。固体温度很高且/或气体稀疏。与对流换热相比,固体外表之间的辐射换热更为显著。910Satellite exposure to sun radiationReShadowSun raysRoSatellite卫星模型TrajectoryRe= 630
4、0 kmRo=48000 km热源 1.5 kW卫星资料 Aluminum发射系数 = 0.7Time - Dependent Analysis稳态分析 非稳态分析 (瞬态,或者与时间相关)11初始条件必需准确.Fluid Type and Compressibility气体 / 液体牛顿 /非牛顿流体紧缩与不可紧缩流体蒸气1213可紧缩流体 = (T, P)对数律:指数律:理想气体 M, = (T), = (T), Cp= Cp(T)不可紧缩流体 = (T, y), = (T), = (T), = (T), Cp= Cp(T)非牛顿流体可以计算非弹性非牛顿流体的层流.The Herschel
5、-Bulkley modelThe power-law modelThe Carreau model14紧缩流动假设流体密度与压力相关,那么密度的变化是比较重要的,那么流动被视为可紧缩的。气体普通是可紧缩的。液体可以紧缩性的或者是不可紧缩的。15湍流湍流普通在整个流场或者是近壁边境层上存在。假设他没有指定层流或者是湍流,流动能够是层流、湍流或者是过渡层 (取决于流动特征)。16重力影响包括对于自然对流问题时的重力影响。17TVXVY多孔介质多孔介质流动阻力:其中 P- 流体压力, - 流体密度, V- 流体速度多孔介质在EFD中被处置为分布式压阻。18多孔介质19四个多孔介质浸透性类别: 各向
6、同性 单向性 轴对称性 各向异性Efd允许指定k :运用如下公式: k = P S/(m L), 其中 S-面积, L-长度, m 质量流量 k = (AV+B)/, 其中 A, B 指定常数 k = /(D2), 其中 D- 参考小孔尺寸, - 动力黏度 k = /(D2)f(Re)水蒸汽冷凝气体包含水蒸汽预测与流体部分温度与压力相关。2021PTGL饱和曲线Tmin=283 KPmax=10 MPa汽化对于许多工程设备来说一个通常遇到的问题是主要工质是流体形状。22 流体部分压力能够低于蒸汽压力。 由于强热的影响部分水沸腾23PTGLSaturation curveTmin=277.15
7、KThe homogeneous equilibrium cavitationPmax=107 PaTmax=583.15 K相对湿度相对湿度定义为当前压力和温度下水蒸汽密度与饱和蒸汽密度之比:=H2O/ H2O_s 100%, H2O_s 在指定温度和压力下的饱和水蒸汽密度2425压音速超音速超高音速高马赫数与超高马赫数26汽车航空电子机械食物石油天然气能源制冷通风与空调阀门与灌溉设备环境医疗 and many more!EFD in IndustryLecture 2 导游27Wizard and NavigatorWizard指援用户step-by-step创建一个新的工程 。Navig
8、ator允许直接进入 wizard中的对话框.2829Navigator面板包含下面的按钮, 该按钮可以直接进入Wizard中的相关对话框:工程配置单位系统分析类型默许流体默许固体 (假设固体间导热选项被开启)壁面条件初始条件 (对外部分析而言就是初始与环境条件)结果与几何“精度假设曾经定义好了一切的数据,那么按Finish就可以创建工程了.30Begin with Wizard流动分析, 工程, 导游Step 1: 工程配置 31Step1: Project Configuration32Create new:假设他想拷贝当前配置,并且添加一个新的工程于它.输入一个新的 Configurat
9、ion name.Use current:假设他想用目前的配置添加一新的 EFD工程. 假设当前配置曾经包含了一个工程,那么该工程会被取代,并且原先里面的一切数据会丧失。添加Comments 到工程中: 工程创建完后,也可以修正comments,只需点击 Flow Analysis, Project, Edit Comment.33Step2: 单位系统34单位系统CGS 厘米-克-秒FPS 英尺-磅-秒IPS 英寸-磅-秒NMM 牛顿-毫米-千克-秒SI 国际单位: 牛顿 米 千克 秒USA 英尺-磅-秒(压力 psi, 体积流量 CFM)35在运转Wizard前, 他可以检查Units数据
10、库,如有必要可以在定义本人需求的单位系统:点击 Flow Analysis Tools Engineering Database Units.在完成Wizard后,他可以调整工程的单位系统 :点击 Flow Analysis, Units.36Step3: Analysis Type37Analysis typeInternal flow:固体封锁构成流动空间 e.g., 管内流, 容器内部流, 制冷空调通风, etc.External flow:未封锁区域的流动. 这种情况下流动包围一切的固体模型: e.g., 绕飞机流动, 汽车, 建筑物, etc. 假设想分析内部和外部的流动,那么普通他
11、需求定义External外部流动:e.g. 比如绕建筑的流动38思索腔体封锁对于有一些模型内部包含部分封锁空间,但是不想让其参与计算的话,他可以采用两种方式减少仿真的时间:Exclude internal spaces:允许他做External 分析的时候不思索内部封锁的空间.Exclude cavities without flow conditions:对于 Internal和 External的分析,选择这项的话,对于封锁区域上没有 Boundary Conditions、区域外表上也没有Fans 的话,该封锁空间就不会被思索.39物理特性固体导热40辐射41与时间相关重力42旋转43S
12、tep4A: 默许流体资料44Step4B: 默许固体资料45Step5: 默许壁面条件46默许壁面热条件Adiabatic wall :绝热壁面Heat transfer rate:热传输率Heat flux:热流量Wall temperature:壁面温度47Step6: 初始与环境条件4849对于 External分析在参数定义Parameter Definition可以手工设置初始环境条件,或者是采用其他工程的结果作为当前工程的初始环境条件:选择 User Defined:手动设置 选择 Transferred :采用其他计算的结果50Step7: 结果与几何构造分辨率51结果分辨率定
13、义: Level of initial mesh :初始网格等级 在 Initial Mesh Settings 对话框中设置. 仅控制初始网格. Results resolution level:结果分辨率等级 在 Calculation Control Options对话框中设置控制计算时对计算网格的 refinement 和计算终了条件。 52运用滑条, 他可以选择八个等级之中的任何一个The first level :能最快给出结果,但是精度不高. The eighth level:能给出最准确的结果,但是需求比较长的时间计算收敛.几何分辨率Geometry Resolution选项:
14、 也可以影响初始网格。可以在 Initial Mesh对话框中修正, 或者在 Local Initial Mesh 对话框中修正部分几何分辨率。 53Navigator面版54教程 球阀设计55Lecture 3 边境条件& 初始条件56条件EFD中任何问题都必需设置合理边境条件 boundary conditions 与初始条件 initial conditions 才干进展求解。对于稳态问题,初始条件影响收敛速度,边境条件完全决议流动特征。对于瞬态问题I,流动特征与时间相关,初始条件和边境条件都影响计算结果。57创建边境条件在EFD特征工具条上点击创建边境条件按钮Flow Analysis
15、, Insert, Boundary Condition.在 EFD分析树下右键点击Boundary Conditions图标 再选择 Insert Boundary Condition58EFD.Lab中他还可以直接右键点击直接选取模型上的面,再选择Insert Boundary Condition来在选种的面上创建 边境条件。在模型中可以直接看到曾经定义好的边境条件: 59彩色箭头指出方向和边境类型. 在EFD分析树中右击某个边境条件项,再选择Show 或者Hide 来显示或者是封锁箭头。边境条件类型Flow Openings:流动开口进口或者是出口速度; 质量流量; 体积流量Pressu
16、re Openings:压力出口静压; 总压; 环境压力Walls:壁面实践面; 理想面60Flow Openings ( ):流动开口Inlet/outlet:进口与出口Mass Flow :质量流量Volume Flow:体积流量 Velocity:速度61Flow Parameters:流动参数Normal To Face:流动垂直于开口面Swirl :允许指定关于某轴的旋转流右手螺旋定律角速度和径向速度3D Vector:X, Y, Z 速度分量62Inlet Profile:对于积分型进口流动条件 ,如:质量流量和体积流量, 他可以指定进口速度分布 (e.g. 抛物线型分布).63P
17、ressure Openings ( ):压力开口条件静压Static Pressure, 总压Total Pressure 或者是环境压力Environment Pressure 环境压力Environment Pressure条件被EFD解释为入流总压和出流静压。温度Temperature 64Walls ( ):壁面Ideal wall:理想壁面理想壁面允许他选择面作为绝热无摩擦壁面而不是默许流体摩擦。Real wall:实践壁面可以指定粗糙度and/or 传热系数 and/or 壁面温度 65Walls ( ) :壁面Wall Temperature:壁面温度指定的壁面温度作为热源He
18、at Transfer Coefficient:换热系数Q = (Ts - Tf) S.Wall Roughness:壁面粗糙度66其他参数Humidity:湿度. 假设工程中气体的相对湿度也计算了的话 (翻开湿度选项)Substance Concentrations:物质浓度. 对于多种流体存在时,可以指定每个流体的相对质量/体积浓度Turbulence Parameters:湍流参数Boundary Layer:边境层.Turbulent or Laminar (默以为Turbulent).67初始条件假设他想快速求解Internal 流动问题, 那么简单指定初始条件接近求解的解 (而不是
19、采用默许的值)。 假设想求解 External问题, 他指定初始条件作为初始与环境条件。68环境条件是不受干扰的外部独立流动参数.对于气体:静态压力, 静态温度, 静态密度 (其中任何两项)速度 (或者马赫数)对于液体:静态压力, 温度和速度对于固体:温度69创建初始条件在EFD特征工具条上点击 创建初始条件Flow Analysis, Insert, Initial Condition.在 EFD分析树中右击Initial Conditions图标,选择 Insert Initial Condition70部分初始条件他可以对一个工程的internal流动区域内单独定义一个部分初始条件使之与
20、默许不同。封锁流动区域在该区域封锁面上选择一个面disabled 部件备注:假设一个流体部件与固体区域重叠, EFD将以为重叠区域为固体71 What is Dependency?允许他以适当的方式指定数据:常数, 与 x, y, z, r, phi ( ), theta ( ) 坐标与时间 t(仅对 瞬态分析有效) 相关的表格与公式. 72Dependency ( )Constant: 该值为常数,默许输入为常数.Table:允许他用表来定义与坐标或者是时间相关的参数.从 Excel, txt导入Ctrl+C 和 Ctrl+VPreview:预览73Table中的参数值必需升续陈列Formu
21、la definition:公式定义 与 x, y, z, r, phi, theta坐标和时间t (仅对 瞬态分析)相关. log, sin, exp, cos和 tan函数里的参数必需用括号包进去。 “ 符号是指幂. 如:指定 sin2x : sin(x)2. 指定 sin x2 : sin(x2).74Tutorial耦合换热75Lecture 4 Goals and conditions76What are Goals?EFD包含停顿计算的内嵌准那么, 但是采用本人的准那么是更好的: Goals目的. 在工程中,他指定Goals作为感兴趣的物理参数, 所以Goals的收敛,从工程的角度
22、上讲可以以为是到达了稳定的解.77How does it work?当EFD分析goal的收敛性时,它会将goal的差量与收敛准那么差量进展比较:差量 指的是在分析interval中 goal 的最大最小值之差; 当goal的差量 = goal收敛准那么差量时,计算以为曾经到达收敛。78创建 GoalsPoint Goal 在某点上计算物理参数Global Goal 在整个计算域内.Surface Goal 在模型某个面上.Volume Goal - 在计算域内某个体上流体或者固体.79Equation Goal 一个方程 (根本数学方程). 以曾经定义好的goals或者输入数据特征 (整体的
23、初始或者环境条件, 边境条件, 风扇, 热源, 部分初始条件, 等)作为变量。最小 (Min), 平均 (Av)最大 (Max) 质量平均 (Bulk av.)80Av = Bulk av. =EFD分析树中黄色-红色图标 阐明该goals 对收敛性没有任何影响。同样这些 goals 在Goal Plot 和Goal Table 监视对话框中也没有进度条。名字PG GG SGVGEquation Goal 81+ Heat Sources:热源Surface Source :面热源Heat Transfer Rate, Heat Flux假设不思索固体内热传导Heat Generation Rate, Surface Heat Generation Rate 假设思索固体内热传导Volume Source :体热源TemperatureHeat Generation RateVolumetric Heat Generation Rate82正值代表生成热,负值代表吸收热对Volume Source 假设该部件处置为 solid, 那heat conduction in
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 二零二五年度木枋行业人才培训与职业发展合同4篇
- 2025版学校保安应急处理能力聘用合同3篇
- 2025年度木地板品牌授权与区域销售合同4篇
- 2025版牧草饲料加工与供应合同样本4篇
- 2025年度商场店面窗帘改造合同3篇
- 2025年度白酒行业礼品定制代理合同标准范文
- 2025版高层建筑幕墙工程劳务分包合同模板4篇
- 二零二五年度知识产权侵权纠纷解决合同补充协议
- 2025年度足浴行业员工劳动合同与职业发展规划
- 二零二五年度建筑门窗防风防雨维修保障合同
- 图像识别领域自适应技术-洞察分析
- 个体户店铺租赁合同
- 礼盒业务销售方案
- 二十届三中全会精神学习试题及答案(100题)
- 【奥运会奖牌榜预测建模实证探析12000字(论文)】
- 土力学与地基基础(课件)
- 主要负责人重大隐患带队检查表
- 鲁滨逊漂流记人物形象分析
- 危险废物贮存仓库建设标准
- 多层工业厂房主体结构施工方案钢筋混凝土结构
- 救生艇筏、救助艇基本知识课件
评论
0/150
提交评论