cfd学习报告

4000m³原油储罐搅拌效果仿真模拟报告作者：***日期：2022年10月20日1．概述搅拌混合广泛应用在化工、冶金、生化、食品等许多工业过程中。

搅拌功率、传热系数、混合时间和循环次数是搅拌器设计的重要参数，搅拌罐内叶轮功率消耗的大小是搅拌罐内液体搅拌程度和运动状态的度量，也是选择电机功率的依据；各项搅拌参数取决于搅拌器内所期望的流动状态，因此，基于计算流体力学（CFD）技术的搅拌器内部流动的详细分析即可以获得流场的详细信息，分析搅拌程度和运动状态，同时还可以基于流动分析结果获得各项搅拌特性参数。

为了准确计算4000m3储槽侧入式搅拌器的主要搅拌特性参数，本报告采用计算流体力学分析软件对该罐进行内部流动分析，基于流场结果计算搅拌功率、进而为设计提供参考依据。

2．搅拌器参数本报告针对4000m3储槽侧入式搅拌器设计图纸的结构参数进行分析，其结构如图1所示。

罐全容积为4000m3，装料高度13000mm。

操作介质：原油，密度1080kg/m3，粘度20cp。

操作参数为：搅拌转速350rpm。

图1 方案图3．计算模型3.1模型处理由于搅拌器所需的搅拌功率取决于搅拌罐内的流型和湍动程度，搅拌功率与叶轮形状、大小和转速、流体性质、搅拌罐尺寸和内部挡板条件以及叶轮在罐内位置等有直接的关系。

因此，模型的建立重点考虑了叶轮、搅拌罐、轴等结构的详细尺寸信息和位置信息，较真实地模拟了其实际条件。

罐体和搅拌器的三维模型如图2所示。

图2三维模型3.2网格划分流动计算域的大小对应装料高度13000mm时的情况。

网格划分采用分块技术，各块采用不同大小的网格划分，使整个流域都能采用高质量网格。

所有体网格均为四面体和六面体混合网格。

流体计算域的网格划分结果如图3所示。

图3流体计算域的网格划分结果示意图4．功率计算结果通过搅拌罐内流场的分析结果，可得到各搅拌叶轮的扭矩、功率以及总扭矩和搅拌功率。

鉴于计算本身和模型建立时存在一定的误差，并且考虑启动功率，特别是物料为非牛顿流体时的启动功率，本报告对所有计算结果均考虑20%的余量，以增加保险系数。

基于CFD技术的内流式液压锥阀液动力分析与实验研究的开题报告一、选题背景及研究意义随着液压系统的广泛应用，液动力学问题逐渐受到了人们的关注。

内流式液压锥阀作为液压系统中常用的控制元件，在液动力学方面的研究也逐渐引起了学者们的兴趣。

内流式液压锥阀的稳定性、流量特性、动态响应等液动力学问题，直接关系到液压系统的控制性能和效率。

因此，开展基于CFD技术的内流式液压锥阀液动力分析与实验研究，对于指导液压系统的设计、优化和控制具有重要的理论和实际意义。

二、研究内容和技术路线1.研究内容（1）采用CFD技术对内流式液压锥阀进行数值模拟分析，探究其液动力学特性，分析不同工况下的流场变化及压力分布情况。

（2）根据CFD数值模拟结果，设计并制作内流式液压锥阀的实物样机，进行实验研究，并与数值模拟结果进行对比分析。

（3）分析并比较不同结构参数对内流式液压锥阀液动力学性能的影响，通过优化设计内流式液压锥阀的结构参数，提高其流量特性和控制性能。

2.技术路线（1）建立内流式液压锥阀的三维模型，并导入流体力学仿真软件进行数值模拟分析。

（2）在数值模拟的基础上，设计制作内流式液压锥阀的实物样机，进行实验研究。

（3）对内流式液压锥阀不同结构参数进行分析比较，确定优化设计方案。

三、研究预期成果（1）获得内流式液压锥阀不同工况下的流场变化及压力分布情况，并分析液动力学特性。

（2）制作完整的内流式液压锥阀实物样机，并进行实验验证。

（3）通过分析比较不同结构参数对内流式液压锥阀液动力学性能的影响，确定内流式液压锥阀的优化设计方案，提高其流量特性和控制性能。

四、研究计划及进度安排1.研究计划（1）文献调研和理论研究：1个月。

（2）建立内流式液压锥阀的三维模型，并进行数值模拟：4个月。

（3）制作内流式液压锥阀的实物样机，并进行实验研究：6个月。

（4）分析比较不同结构参数对内流式液压锥阀液动力学性能的影响，并确定优化设计方案：3个月。

（5）论文撰写和答辩：3个月。

CFD仿真分析报告1. 研究背景和目的本报告旨在使用计算流体力学（Computational Fluid Dynamics, CFD）方法对某个特定问题进行仿真分析，并提供详细的模型设置、计算方法和结果分析。

2. 模型设置2.1 几何模型在本次仿真分析中，我们选取了某个具体的几何模型进行研究。

该几何模型包括了各种流体流动的关键部分，并且具有一定的复杂性，以保证仿真结果的可靠性和准确性。

2.2 边界条件为了模拟真实的流体流动情况，我们设置了合适的边界条件。

这些边界条件包括了流体的入口速度、出口压力、壁面摩擦等。

通过调整这些边界条件，我们可以模拟不同工况下的流体流动情况。

2.3 流体属性在仿真过程中，我们需要指定流体的物理属性，如密度、粘度等。

这些属性值对于模拟流体流动的精确性和可靠性非常重要。

3. 计算方法3.1 Navier-Stokes方程在本次仿真分析中，我们采用了Navier-Stokes方程来描述流体流动的行为。

Navier-Stokes方程是基于质量守恒和动量守恒原理推导出来的，可以有效地描述流体流动的各种现象。

3.2 数值方法为了求解Navier-Stokes方程，我们采用了某种数值方法。

在本次仿真分析中，我们选择了合适的数值方法，并结合计算资源的可用性进行计算。

3.3 网格划分为了进行计算，我们需要将几何模型划分为离散网格。

这些网格用于存储流体的各种物理量，并且可以在计算过程中进行相应的更新。

4. 结果分析4.1 流体流动分布通过仿真计算，我们得到了流体流动的分布情况。

根据模拟结果，我们可以观察到不同位置的流速、压力等参数的变化规律，进而分析流体在几何模型中的流动情况。

4.2 流体特性分析基于仿真结果，我们可以对流体的特性进行深入分析。

这些特性包括了流体的速度分布、压力分布、湍流情况等，可以为相关领域的研究提供重要的参考依据。

4.3 敏感性分析在某些情况下，我们可能需要对模型参数进行敏感性分析。

随着我国水利工程建设的快速发展，水力学在水利工程中的应用越来越广泛。

为了提高水利工程设计的科学性和准确性，水力学模拟技术在水利工程中的应用越来越受到重视。

本次实训旨在通过水力学模拟软件的学习和操作，掌握水力学模拟的基本原理和方法，提高学生在水力学领域的实践能力。

二、实训目的1. 熟悉水力学模拟软件的基本操作；2. 掌握水力学模拟的基本原理和方法；3. 培养学生的实际操作能力和创新思维；4. 提高学生在水力学领域的实践能力。

三、实训内容1. 水力学模拟软件简介本次实训主要使用的水力学模拟软件为Fluent。

Fluent是一款基于有限体积法的通用计算流体动力学（CFD）软件，广泛应用于航空航天、汽车、能源、化工、水利工程等领域。

2. 水力学模拟基本原理（1）流体连续性方程：流体在任意封闭曲面上，单位时间内流进和流出的质量总和为零。

（2）动量方程：描述流体在运动过程中受到外力作用时的运动状态。

（3）能量方程：描述流体在运动过程中能量的转化和守恒。

3. 水力学模拟基本方法（1）网格划分：将计算区域划分为有限个网格，以便于进行数值计算。

（2）湍流模型选择：根据实际流体运动特点选择合适的湍流模型。

（3）边界条件设置：设置计算区域的入口、出口、壁面等边界条件。

（4）求解器设置：选择合适的求解器和迭代方法。

1. 熟悉Fluent软件界面及基本操作首先，我们学习了Fluent软件的界面布局和基本操作，包括创建项目、导入几何模型、设置材料属性、定义边界条件等。

2. 水力学模拟案例分析（1）模拟一维管流我们以一维管流为例，通过设置入口速度、出口压力等边界条件，模拟了管道内的流速分布和压力分布。

（2）模拟二维平面射流以二维平面射流为例，设置了入口速度、出口压力等边界条件，模拟了射流在平面内的速度分布和压力分布。

（3）模拟三维绕流以三维绕流为例，设置了入口速度、出口压力等边界条件，模拟了物体周围流场的速度分布和压力分布。

GaN-MOCVD反应室的CFD数值模拟计算的开题报告1. 研究背景与意义化学气相沉积法（MOCVD）是一种制备宽带隙半导体材料的重要技术，已广泛应用于LED、激光器、太阳能电池等领域。

然而，MOCVD过程中气相反应的复杂性使得优化反应条件和提高材料质量成为一个挑战。

计算流体力学（CFD）模拟方法可用于模拟反应室内的流场、温度场、气相成分分布等关键参数，从而揭示反应机理和优化反应条件，提高材料质量与器件性能。

本研究旨在利用CFD模拟方法研究GaN-MOCVD反应室中气相化学反应的动态特性，为制备高质量GaN材料提供理论基础。

2. 研究内容与方法2.1 研究内容（1）建立GaN-MOCVD反应室的CFD数值模型，包括反应室内部的几何结构、反应过程中所涉及的化学反应、物理过程以及其它相关细节；（2）通过CFD数值模拟，研究和分析GaN-MOCVD反应室内的气相流动、温度场、传质和化学反应过程等关键参数的分布特征及其变化规律，去掉杂质助剂对物理与化学过程的影响；（3）模拟不同反应条件下气相成分、沉积速率、晶体质量等重要物理化学参数随时间和空间的演变，研究材料生长的机理；（4）对比实验结果，验证CFD模拟的可靠性和准确性。

2.2 研究方法建立GaN-MOCVD反应室的CFD数值模型，考虑物理化学过程，采用ANSYS Fluent软件进行数值模拟。

具体内容包括：（1）建立反应室的几何模型和网格划分，采用三维模型，并分区域分别拖拽网格划分，确保网格质量；（2）设定边界条件，包括进口处的进气流量、温度、组分等关键参数，以及出口处的压力等条件；（3）设定物理模型，包括气体流动、传热、物质传递、化学反应等过程，并考虑杂质助剂对物理化学过程的影响；（4）运行CFD数值模拟，分析反应室内的气相流动、温度场、传质和化学反应过程等关键参数的分布特征及其变化规律。

3. 预期研究结果（1）建立GaN-MOCVD反应室的CFD数值模型，包括反应室内部的几何结构、反应过程中所涉及的化学反应、物理过程以及其它相关细节；（2）模拟不同反应条件下气相成分、沉积速率、晶体质量等重要物理化学参数随时间和空间的演变，研究材料生长的机理；（3）比较实验结果，验证CFD模拟可靠性和准确性；（4）分析模拟结果，得出对于GaN-MoCVD反应室优化设计，提高GaN材料质量的建议。

某小区项目室外风环境模拟分析报告（模板）项目名称：委托单位：咨询单位：设计单位负责人：审核人：编制人：报告日期：20XX-10-10目录1模拟概述 (1)1.1项目概况 (1)1.2风环境简述 (1)1.3参考依据 (3)1.4评价说明 (3)2技术路线 (4)2.1分析方法 (4)2.2湍流模型 (5)2.3几何模型 (7)2.4参数设置 (8)2.5气候状况 (10)3 模拟结果分析 (11)3.1夏季及过渡季 (11)3.2冬季 (15)4 结论 (19)1模拟概述1.1项目概况本工程位于XX市XX街道XX北路以东、新北路以北，地理位置优越，交通便利。

拟建10栋高层住宅、商业及配套用房，地下非机动车库及地下机动车库。

该地块总用地面积为20万m2，总建筑面积15万m2，计容面积2万m2，总建筑占地18万m2，容积率2.2，建筑密度30.3%，绿地率25.3%。

1.2风环境简述建筑群和高大建筑物会显著改变城市近地面层风场结构。

近地风的状况与建筑物的外形、尺寸、建筑物之间的相对位置以及周围地形地貌有着很复杂的关系。

在有较强来流时，建筑物周围某些地区会出现强风；如果这些强风区出现在建筑物入口、通道、露台等行人频繁活动的区域，则可能使行人感到不舒适、甚至带来伤害，形成恶劣的风环境问题。

在一般的气候条件下，他们直接影响着城市环境的小气候和环境的舒适性；一旦遇到大风，这种影响往往会变成灾害，使建筑外墙局部的玻璃幕墙、窗扇、雨棚等受到破坏，威胁着室内外的安全。

建筑合理布局是改善室外行人区热舒适的关键；主要是避免在寒冷冬季室外行人区风速加速（西北风情况下），如风巷效应，同时在与西北风垂直方向最好增加裙房，加大底座尺寸，避免冲刷效应和边角效应等，如图2所示。

调查统计显示：在建筑周围行人区，若平均风速V>5 m/s的出现频率小于10 %，行人不会有什么抱怨（在10 %大风情况下建筑周围行人区风速小于5 m/s，即可认为建筑周围行人区是舒适的）；频率在10%～20%之间，抱怨将增多；频率大于20 %，则应采取补救措施以减小风速。

CFD方法对肉鸡舍室内环境影响因素的研究分析的开题报告一、研究背景与意义随着人们对健康生活的要求日益增加，肉鸡产品的生产质量也越来越受到人们的重视。

而肉鸡的健康生长环境直接决定了其生长速度、健康状况以及生产效益。

因此，研究肉鸡舍室内环境影响因素对提高养殖效益，改善肉鸡养殖环境质量，保证鸡的健康生长具有重要意义。

传统的试验手段比较费时费力，而且往往受到环境影响，具有不确定性。

而计算流体力学（CFD）的方法可以模拟肉鸡舍室内环境，对其进行优化设计。

CFD方法通过数学模型分析舍内各种影响因素，模拟出舍室内的空气流动、温度、湿度、氧气、二氧化碳等参数，以及禽舍内氨、气味、粉尘等气体扩散分布规律，得出优化方案。

二、研究内容和研究方法本研究旨在通过CFD方法研究探讨肉鸡舍内各种环境因素对肉鸡生长的影响，并对其进行分析。

具体研究内容如下：1. 建立数学模型建立适合鸡舍内部建筑结构、风机设备和气流流动特征等方面的CFD数学模型，该模型可以真实反映肉鸡舍室内的环境状态以及大气污染物的扩散规律。

2. 模拟肉鸡舍室内环境CfD软件对肉鸡舍室内温度、湿度、二氧化碳、氨气等环境参数以及气味粉尘等气体的扩散规律进行数值模拟和可视化呈现。

3. 分析环境因素对肉鸡生长的影响通过对舍室内各种环境因素的模拟和分析，研究探讨出不同环境因素对肉鸡生长的影响，如温度、湿度、二氧化碳等参数的变化对鸡的生长速度、食欲、繁殖力和疾病发生率的影响。

三、研究预期结果本研究预期结果如下：1. 建立适用于肉鸡舍的CFD模型，该模型能够模拟室内环境参数，反映肉鸡舍室内的真实环境状况。

2. 通过对肉鸡舍室内环境影响因素的分析，得出不同环境参数对肉鸡生长的影响规律，为优化肉鸡环境提供可靠依据。

3. 提出一些肉鸡舍内环境优化的方法和措施，以适应不同地区和季节的气候特点，提高生产效益。

四、研究进度安排1.文献检索和阅读（已完成）2.肉鸡养殖环境模拟与数学建模3. CFDSim软件参数设定与程序编写4.模拟计算结果分析和优化方案提出5.论文撰写和修改以上为开题报告的主要内容，预计完成时间一年。

基于CFD的三相分离装置工作性能仿真与参数分析的开题报告一、研究背景和意义近年来，随着化工、环保、能源等行业的快速发展和对高效、节能、环保三相分离装置日益增长的需求，越来越多的研究者开始关注对三相分离装置的研究。

三相分离装置是一种将混合物分离成三个组分的设备，广泛应用于化工领域中液-液-固体、气-液-固体混合物的分离，具有效率高、能耗低、操作方便等优点。

对三相分离装置的研究可以提高液-液-固体、气-液-固体混合物的分离效率，同时也可以节约生产成本，减少资源浪费。

传统的三相分离装置设计需要进行大量的实验研究和试验，成本高、周期长、数据难以获取。

随着计算机技术的不断发展，基于计算流体力学（CFD）技术的三相分离装置仿真技术正在得到越来越广泛的应用。

采用CFD技术可以准确、高效地研究三相分离装置在不同气体、液体、固体组分比例下的工作性能，优化设备设计，提高设备运行效率。

二、研究内容和方法本研究的研究内容是基于CFD技术对三相分离装置的工作性能进行仿真模拟，并基于仿真结果对装置的关键参数进行分析和优化，包括：1.对三相分离装置内部流场分布进行数值模拟，计算不同气体、液体、固体组分比例下的分离效率和流体动力学参数，比较不同工况下的工作性能。

2.采用ANSYS Fluent软件对三相分离装置内部的流体运动规律进行数值计算，模拟各流场中的流速、压力、流量等参数变化情况，建立模型的数学方程组。

3.基于仿真结果分析三相分离装置工作的关键参数，如进料速度、搅拌速度、分离板系数等因素对设备性能的影响，选择优化方案。

本研究采用流体动力学仿真模拟方法，通过对三相分离装置内部流体流动规律建立数学方程组，采用ANSYS Fluent软件进行计算，对设备的工作性能进行模拟分析，优化关键参数对设备性能的影响，从而实现对三相分离装置的优化。

三、研究预期结果通过本研究，可以得到以下预期结果:1.基于CFD技术建立的三相分离装置工作性能模型，可以提高三相分离装置的设计效率和运行效率，实现对设备的优化设计和性能调整。

实验课程名称：计算机在材料科学与工程中的应用五、实验原始记录（程序设计类实验：包括原程序、输入数据、运行结果、实验过程发现的问题及解决方法等；分析与设计、软件工程类实验：编制分析与设计报告，要求用标准的绘图工具绘制文档中的图表。

系统实施部分要求记录核心处理的方法、技巧或程序段；其它实验：记录实验输入数据、处理模型、输出数据及结果分析）1、进入GANBIT软件主控画面，进行→→操作创建坐标网格图，如下图1所示：图1 坐标网格图2、由节点创建直线、圆弧边，并有线组成面后，确定边界线的内部节点分布。

然后进行→→操作创建结构化网格，如下图2所示：3、进入FIUENT软件中，建立求解模型、设置流体属性、设置边界条件后，求解点击Solver →Iterate进行300次迭代后得到出口界面上的平均温度变化曲线，再进行200次迭代运算后，监视器曲线为一条直线，说明出口处平均温度已经达到稳定状态，如下图3所示。

4、显示实验结果。

在进行Display →Contours操作后，分别得到速度分布图，如下图4；温度分布图，如下图5；温度等值曲线图，如下图6；速度矢量图，如下图7；混合器内等压线图，如下图8；混合器内速度水头等值线图，如下图9。

在进行Plot →XY Plot操作后，得到出流口截面上温度、压力、速度分布图，分别如下图10、图11、图12所示。

图2 换热器的网格图图3 出口平均温度变化曲线（左为300次后，右为再200次后）图4 速度分布图图5 温度分布图图6 温度等值曲线图图7 速度矢量图图8 混合器内等压线图图9 混合器内速度水头等值线图图10 出流口截面上温度分布图图11 出流口截面上速度分布图图12 出流口截面上压力分布图5、利用二阶离散化方法重新计算得到混合器内温度分布图，如下图13所示。

图13 二阶离散化法得到混合器内温度分布图上图13与图5比较，可以看出温度分布得到较好的改善，说明使用二阶离散化方法计算结果更合理。

cfd关于机翼课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握机翼的基本结构和作用，理解机翼在飞行器设计中的重要性。

2. 使学生了解CFD（计算流体力学）的基本原理，并将其应用于机翼分析。

3. 帮助学生掌握机翼流场特性，了解不同翼型对气动性能的影响。

技能目标：1. 培养学生运用CFD软件进行机翼模拟分析的能力。

2. 培养学生设计优化机翼的能力，提高飞行器整体性能。

3. 培养学生团队协作和沟通表达的能力，学会撰写课程设计报告。

情感态度价值观目标：1. 激发学生对航空事业的热爱和兴趣，提高学习积极性。

2. 培养学生严谨的科学态度，注重实践与理论相结合。

3. 培养学生面对挑战勇于探索的精神，增强自信心。

课程性质：本课程为实践性较强的学科课程，结合理论知识和实际操作，培养学生的综合运用能力。

学生特点：高年级学生，具备一定的物理、数学基础，对航空领域有一定了解，具备独立思考和解决问题的能力。

教学要求：教师需引导学生结合课本知识，运用CFD软件进行机翼分析，注重培养学生的实际操作能力和团队协作精神。

同时，关注学生的情感态度价值观培养，使学生在掌握知识技能的同时，形成积极向上的学习态度。

通过分解课程目标，为后续教学设计和评估提供依据。

二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 机翼基础知识：介绍机翼的基本结构、翼型分类及气动特性，对应课本第三章。

- 机翼结构组成- 翼型分类及特点- 气动特性分析2. 计算流体力学原理：讲解CFD基本原理和方法，对应课本第四章。

- 流体力学基本方程- CFD数值方法- CFD求解过程3. 机翼CFD模拟分析：运用CFD软件进行机翼流场分析，对应课本第五章。

- CFD软件操作- 机翼模型建立- 流场分析及结果解读4. 机翼优化设计：结合CFD分析结果，对机翼进行优化设计，提高飞行器性能，对应课本第六章。

- 优化设计方法- 翼型优化- 机翼结构优化5. 课程设计实践：组织学生进行机翼课程设计，巩固所学知识，对应课本实践环节。