多相流搅拌器流场数值模拟软件[1]

FloEFD是无缝集成于主流三维CAD软件中的高度工程化的通用流体传热分析软件，它基于当今主流CFD软件都广泛采用的有限体积法(FVM)开发，FloEFD完全支持直接导入Pro/E, Catia, Solidworks, UGS-NX, Inventor等所有主流三维CAD模型, 并可以导入Parasolid, IGES, STEP, ASIC, VDAFS, WRML, STL, IDF, DXF, DWG等格式的模型文件。

FloEFD的分析步骤包括CAD模型建立、自动网格划分、边界条件施加、求解和后处理等都完全在CAD软件界面下完成，整个过程快速高效。

FloEFD直接应用CAD实体模型，自动判定流体区域，自动进行网格划分，无需对流体区域再建模。

在做CAD结构优化分析时，先对一个CAD模型进行一次FloEFD分析定义，同类结构（装配）的CAD模型只需应用独有的项目克隆(Project Clone)技术，即可马上进行不同装配下的FloEFD 计算，从而快速优化设计方案。

FloEFD –系列产品FloEFD FloEFD Pro FloEFD V5主要应用领域●军工、航空航天行业●电子、通讯行业●汽车行业●普通照明及LED半导体照明行业●机械、船舶行业●风扇、泵、压缩机等透平机械行业●能源、化工行业●阀门、管道等流体控制设备行业●医疗器械行业●制冷、空调、暖通行业FloEFD支持所有三维CAD模型导入并自带Solidworks三维建模工具的FloEFD流动与换热分析软件。

建立/读取CAD模型,网格自动生成,求解,后处理, 都在一个软件包中。

FloEFD.Pro完全嵌入Pro/Engineer环境的FloEFD版本。

FloEFD.V5完全嵌入CATIA V5环境的FloEFD版本。

FloEFD与CAD软件无缝集成作为无缝集成于CAD软件、面向结构设计工程师的通用CFD软件。

FloEFD有区别于传统CFD 软件的四大优势：●针对熟悉CAD软件的工程师FloEFD是针对工程师开发，因此工程师只需要很基本的流体动力学以及热传导知识，无需更多理解数值分析方法和流体动力学方程，即可在熟悉的CAD软件界面中完成流体及传热分析；●集成于CAD中、使用简单无缝集成于CAD环境中的FloEFD软件的使用界面非常直观并且灵活，新用户从入门到熟练使用一般只需一到两天的培训；●在CAD软件中快速分析通过集成于CAD环境中的FloEFD分析向导，工程师可以在数小时之内就完成对CAD模型的流动分析。

搅拌过滤过程的CFD仿真陈家权;赵威;劳黎明;黄海鑫;杨凯波【摘要】螺旋搅拌过滤器的搅拌轴转速直接影响过滤过程的过滤效果.文中采用计算流体力学的方法对过滤器的工作过程进行仿真.分析了过滤过程中,搅拌腔内流体的流速、流态、压力和固含量随搅拌轴转速的影响,讨论了流场内截面的切向流速大小随工作转速的变化规律、各截面涡流的形成和对过滤效率的提高作用,以及工作转速对分离效率的影响.结果表明,随工作转速从200 r/min增加到800 r/min过滤腔内切向流速上升近4倍,边界压力上升15％,分离效率提升5.3％;域内各截面涡流数目增加、涡流直径变大,对混合液的过滤效果增强.文中还给出了螺旋搅拌过滤设备的过滤方程,方程的计算值与仿真值的误差在15％左右,可以为后续设备的结构优化和改进提供必要的依据.【期刊名称】《机械工程师》【年(卷),期】2016(000)010【总页数】6页(P19-24)【关键词】搅拌;过滤;ANSYS;CFD【作者】陈家权;赵威;劳黎明;黄海鑫;杨凯波【作者单位】广西大学机械工程学院,南宁530004;广西大学机械工程学院,南宁530004;广西大学机械工程学院,南宁530004;广西叶茂机电有限公司,南宁530004;广西大学机械工程学院,南宁530004【正文语种】中文【中图分类】TP391.7离心搅拌过滤设备是一种新型过滤设备，当它工作时，搅拌轴带动搅拌腔内的混合液高速旋转，利用离心力将混合液甩在周围的滤网上，利用旋转产生的巨大压力将清液压出滤网，滤渣则留在滤网内。

同时由于搅拌腔内的液体始终处于高速流动的状态，原本附着在滤网上的滤渣被快速地剥离下来，在实现过滤的同时保证滤网表面的清洁［1］。

如图1所示，本文设计的螺旋搅拌过滤器，其螺旋搅拌轴主轴呈阶梯轴分布，底端长光轴部分焊接有4块搅拌板，搅拌板又和螺旋叶片焊接。

装配时，螺旋搅拌轴伸入到圆柱形的过滤腔内部，过滤腔圆周上安装有滤网。

cfd技术在搅拌器中的应用全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：标题：CFD技术在搅拌器中的应用引言搅拌器是化工生产过程中常见的设备，广泛用于搅拌液体、气体或固体的混合物。

在传统的设计过程中，通常需要通过试验和经验来确定搅拌器的参数，这种方法存在成本高、效率低等问题。

随着CFD （计算流体力学）技术的发展，它在搅拌器设计中的应用日渐增多，能够更准确、快速地模拟搅拌器的流场特性，为优化设计提供技术支持。

CFD技术在搅拌器中的应用1. 流场模拟CFD技术可以模拟搅拌器中的流场特性，包括速度场、压力场、温度场等，从而帮助工程师了解混合物在搅拌器中的流动情况，预测搅拌效果。

通过CFD模拟，可以有效分析搅拌器的工作状态，找出存在问题并进行优化改进。

2. 动态模拟CFD技术可以进行搅拌器的动态模拟，模拟不同转速、不同搅拌方式下的混合效果。

通过CFD模拟，可以比较不同设计参数对搅拌效果的影响，为工程师提供参考，指导实际生产。

应用案例1. 在湿法脱硫设备中，搅拌器的搅拌效果对脱硫效率有重要影响。

通过CFD模拟，工程师可以优化搅拌器结构，提高脱硫效率。

结论CFD技术在搅拌器中的应用为工程师提供了便利和支持，能够更准确、快速地模拟搅拌器的流场特性，帮助工程师优化设计，提高生产效率。

随着CFD技术的不断发展和应用，相信在未来的搅拌器设计中将发挥更大的作用。

第二篇示例：搅拌器是工业生产中常见的一种设备，用于搅拌不同物料以达到混合、均匀、溶解等目的。

在搅拌器的设计与优化过程中，计算流体力学（CFD）技术的应用日益广泛。

CFD技术可以帮助工程师更好地理解搅拌器内流体的运动规律和作用机理，进而提高搅拌器的性能和效率。

CFD技术可以帮助工程师模拟搅拌器内部的流动场。

在传统的试验方法中，测量搅拌器内部流体运动的参数往往成本高昂、耗时且难以控制。

而利用CFD技术可以通过数值模拟的方法准确地预测搅拌器内部的流动情况，包括速度场、压力场、湍流等。

如何使用SolidWorksFlowSimulation进行流体分析如何使用SolidWorks Flow Simulation进行流体分析第一章介绍SolidWorks Flow Simulation软件SolidWorks Flow Simulation是一款功能强大的流体分析软件，可用于研究和模拟各种流体行为，如流动、传热以及过程优化。

本章将介绍SolidWorks Flow Simulation的基本概念和软件界面。

1.1 SolidWorks Flow Simulation概述SolidWorks Flow Simulation是一款基于计算流体力学（CFD）原理的流体分析软件。

它提供了一种直观且易于使用的界面，使用户能够轻松地进行流体分析。

该软件适用于涉及空气、液体和气体等多种流体的工程领域，如航空航天、汽车、建筑、能源等。

1.2 SolidWorks Flow Simulation软件界面SolidWorks Flow Simulation软件的界面分为几个主要的模块，包括模型准备、模拟设定、网格划分、求解器设置和结果分析。

在模型准备模块中，用户可以导入、创建和编辑三维模型。

在模拟设定模块中，用户可以设置流体的边界条件、流体材料属性和求解器选项。

在网格划分模块中，用户可以对模型进行网格划分以提高计算精度。

在求解器设置模块中，用户可以选择不同的求解器和求解算法。

在结果分析模块中，用户可以对流体的流速、压力、温度等进行可视化和分析。

第二章 SolidWorks Flow Simulation基本操作本章将介绍使用SolidWorks Flow Simulation进行流体分析的基本操作，包括创建流体域、设置边界条件、定义流体材料和运行求解器。

2.1 创建流体域在使用SolidWorks Flow Simulation进行流体分析之前，首先需要创建定义流体域的模型。

用户可以使用SolidWorks CAD软件创建三维模型，然后导入到Flow Simulation中。

多相流动的数值模拟引言在石油、化工、冶金等领域，多相流动是一类十分重要的现象。

它对于流体力学、化学反应等方面的研究都有着重要的意义。

在实验室内研究多相流动往往受到条件的限制，因此人们常常借助数值模拟的方法来探究多相流动的规律。

随着高性能计算技术的进步，多相流动的数值模拟得到了显著的发展。

概述多相流动是指两种以上物质同时存在于同一空间内、流动行为相互影响的现象。

其中流体中两相之间相对运动存在的现象称为相互作用。

两相之间的相互作用表现为牛顿第三定律：相互作用力相等，方向相反。

多相流动的计算方法目前主要有多介质方法、连续介质方法等。

多介质方法：将流体划分为两个或以上相分离的单相流，依据一个对象在单相流中的位置，判定该对象处于哪个相中，并且根据两相之间物质交换规律，计算两个相之间的相互作用和传质传热情况。

多介质方法的优点是可以明确地区分出多种物质，但是在相界面上，流体速度及物理量的梯度会达到无穷大，时间步长受到的限制较大。

连续介质方法：将两个相或多个相混合在一起作为一个流体进行数值模拟。

连续介质方法将相互作用作为成分间的扩散流。

连续介质方法的优点是计算机容易处理，且时间步长相对较大。

缺点是得到的结果是平均化的量，难以表达相之间的详细信息。

多相流动的数值模拟方法主要有欧拉法、拉格朗日法和欧拉－拉格朗日方法。

欧拉法：与连续介质方法相似，欧拉法以物质点的质量为基础来进行计算。

以两相为例，沿任何一条雷诺迹线，可以得到该点处气相和液相的不同体积分数。

欧拉法的优点是可以精确的描述流体的宏观特征，计算快速简单，缺点是欧拉法忽略了颗粒之间的相互作用。

拉格朗日法：是以颗粒为基础，采用颗粒运动方程和颗粒轨迹计算颗粒的定位和速度。

拉格朗日法的优点是可以精确的描述颗粒间的相互作用，计算精度高。

缺点是需要像物理颗粒模型这样的复杂的计算，计算量很大。

欧拉-Lagrange方法：欧拉-Lagrange方法采用欧拉法描述流体的运动，采用Lagrange法描述颗粒间的相互作用。

Fluent软件在水面船舶数值计算中的应用Fluent软件是一种流体动力学软件，具有可视化、计算精度高、计算速度快等特点。

在水面船舶数值计算方面，Fluent软件拥有广泛的应用。

其应用可以大大提高船舶设计的可靠性和安全性。

Fluent软件在船舶数值计算中的应用一般分为两种：一种是基于两相流的船舶设计计算，另一种是面向船舶交通的数值模拟。

多相流是指在同一时空范围内存在两种或两种以上的物质，如固体颗粒、气泡或液滴等和连续相（如气相和液相）之间的相互作用。

多相流领域是船舶数值模拟研究的重要分支。

在传统的垂直涡也是目前各个领域都用来测量流场旋转的方法中，由于受到衰减等限制因素，其适用范围受到了很大的局限，而Fluent软件可以为多相流方法提供更多的实现方式。

在基于两相流的船舶设计计算方面，Fluent软件可以根据流体运动原理的计算结果，为船舶的设计提供科学依据。

比如，在船舶外形的优化设计中，Fluent软件可以通过计算评估不同外形下的水阻及其分布情况，以此来指导外形设计的优化；在船舶底涂装方面，Fluent软件可以通过计算分析不同底部涂装对水阻的影响程度，从而为船舶底涂装的选择提供支持。

在面向船舶交通的数值模拟方面，Fluent软件可以将水流和船舶作为两个不同的对象进行研究，以此刻画船舶在实际交通中的运行情况。

船舶在交通中的运动状态可以通过数值模拟来观测，从而获取其航行所需要的各种参数。

Fluent软件在这方面的应用主要有两个方面：一是模拟海底地形，二是模拟水动力环境。

在模拟海底地形方面，Fluent软件可以通过建立数学模型，预测航线上的海底地形情况，判断出危险的水域，为航运提供保障。

在实际运行中，如果电子航图和实际情况不符，则会发出警报。

在模拟水动力环境方面，Fluent软件可以模拟风浪、潮流等自然环境的变化情况。

船舶在不同的自然环境中运行，航速、船位、油耗等性能都会发生相应的变化。

Fluent软件可以根据不同的环境因素进行评估和优化，为船舶的运行提供科学的指导。