基于VB调用ANSYS和FLUENT及其在搅拌器参数化中的应用.pdf

Ansys 专业的流体力学分析软件：FLUENT 介绍想起CFD，人们总会想起FLUENT，丰富的物理模型使其应用广泛，从机翼空气流动到熔炉燃烧，从鼓泡塔到玻璃制造，从血液流动到半导体生产，从洁净室到污水处理工厂的设计，另外软件强大的模拟能力还扩展了在旋转机械，气动噪声，内燃机和多相流系统等领域的应用。

今天，全球数以千计的公司得益于FLUENT 的这一工程设计与分析软件，它在多物理场方面的模拟能力使其应用范围非常广泛，是目前功能最全的CFD 软件。

FLUENT 因其用户界面友好，算法健壮，新用户容易上手等优点一直在用户中有着良好的口碑。

长期以来，功能强大的模块，易用性和专业的技术支持所有这些因素使得FLUENT 受到企业的青睐。

网格技术，数值技术，并行计算计算网格是任何CFD 计算的核心，它通常把计算域划分为几千甚至几百万个单元，在单元上计算并存储求解变量，FLUENT 使用非结构化网格技术，这就意味着可以有各种各样的网格单元：二维的四边形和三角形单元，三维的四面体核心单元、六面体核心单元、棱柱和多面体单元。

这些网格可以使用FLUENT 的前处理软件GAMBIT 自动生成，也可以选择在ICEM CFD 工具中生成。

在目前的CFD 市场， FLUENT 以其在非结构网格的基础上提供丰富物理模型而著称，久经考验的数值算法和鲁棒性极好的求解器保证了计算结果的精度，新的NITA 算法大大减少了求解瞬态问题的所需时间，成熟的并行计算能力适用于NT，Linux 或Unix 平台，而且既适用单机的多处理器又适用网络联接的多台机器。

动态加载平衡功能自动监测并分析并行性能，通过调整各处理器间的网格分配平衡各CPU 的计算负载。

广州有道科技培训中心 h t t p ://w w w .020f e a .c o m湍流和噪声模型FLUENT 的湍流模型一直处于商业CFD 软件的前沿，它提供的丰富的湍流模型中有经常使用到的湍流模型、针对强旋流和各相异性流的雷诺应力模型等，随着计算机能力的显著提高，FLUENT 已经将大涡模拟（LES）纳入其标准模块，并且开发了更加高效的分离涡模型（DES），FLUENT 提供的壁面函数和加强壁面处理的方法可以很好地处理壁面附近的流动问题。

基于ANSYS FLUENT的两相流分析例1众所周知，FLUENT和CFX是ANSYS中最牛的两个流体分析软件。

下面以FLUENT 为例，说明其在多相流分析中的应用。

该例子来自于FLUENT帮助,但是其建模，网格划分以及命名集的定义方式则进行了改变。

希望该例子对于大家做多相流的分析有所帮助。

问题：一个水-空气混合物在管道内向上流动，在T型交叉点分成两支。

管道宽25mm，输入部分长125mm，顶部和右边都是250mm。

空气和水在进口处的速度见下图，而两个出口处的出流权重分为为0.38和0.62.现在要求对该两相流做一个稳态分析。

使用ANSYS fluent分析过程如下（1）创建项目示意图（WORKBENCH）设置geometry单元格的属性（2）创建几何模型(geometry) 设置单位为mm创建草图并施加尺寸约束修改模型从草图生成面物体这样，几何建模工作完成，存盘后退出DM. （3）划分网格并设置命名集(mesh)下面进入到mesh单元格，首先划分网格，添加一个尺寸控制，并设置单元划分尺寸为2.5mm.划分网格结果如下然后定义命名集，其实就是定义速度进口边，以及流出边。

这些定义会在后面用到。

选择最下面这条边，并定义命名集inlet再选择最右边这条边，定义命名集outlet1最后选择最上边这条边，定义命名集outlet2这样，网格划分和命名集定义结束，存盘并退出mesh. （4）设置流体分析模型(setup)点击WB中的setup,马上弹出下列对话框OK后进入fluent。

（4.1）设置一般选项进入general菜单项，接受默认设置。

做基于压力的稳态分析，是二维的平面问题。

（4.2）定义计算模型首先确定是多相分析（两相分析）接着确定是紊流分析（4.3）定义材料模型系统默认只有空气材料，需要加入水这种材料从FLUENT自带的材料库中找到水这种材料，并复制到本模型的数据库中这样，材料模型的定义工作结束。

搅拌釜生物反应器中污泥絮凝曝气的CFD多相种群平衡耦合模型的联合仿真摘要：曝气搅拌槽生物反应器通常用于通过微生物环境转化有机物和去除营养物质。

基于气（气）固（泥）群体平衡模型（pbm）的多相流计算流体动力学CFD（Computational Fluid Dynamic CFD）在不同时间尺度上模拟复杂的多物理现象。

联合模拟耦合CFD-PBM 动力学模型，捕捉生物质生长动力学和反应器水力动力学对整个过程的影响。

絮体粒径分布是至关重要的，因为它决定了最终絮体结构的不同等级，分别用作商业好氧废水处理。

耦合群体平衡方程采用连续偏微分方程的非均相离散方法求解污泥絮体，气相采用标准矩法求解，二者同时求解同时求解，影响生物质动力学的增长。

此外，在全瞬态CFD分析中，还研究了搅拌器转速和空气流速对生物量动态增长的影响。

通过用户定义函数（UDF），模型中使用了生物量增长率的动力学，作为氧饱和度和空气/流量平衡的函数。

多相系统方法学中的多物理综合模拟（co-simulation）是研究生物反应器中生物量生长各个参数影响的一个有价值的工具。

引言：群体平衡模型（PBM）在生物制药、污水处理厂、食品加工、生物反应器、细菌生长培养等领域有着广泛的应用（Zhang，2009；ANSYS Theory guide，2015；Qian Li，2017）。

在生物化学工业中，种群平衡模型对颗粒或气泡尺寸分布（PSD）的确定起着重要作用。

（Ding和Biggs，2006）使用离散PBM模型检验了活性污泥絮凝，确定了剪切和颗粒大小对碰撞效率的破碎率系数影响。

平均流速梯度增大，絮体粒径减小。

过程是周期性的，絮体的大小随着时间的推移而变化，聚集和分解是唯一的过程机制。

在不假设悬浮液的流变依赖性与碎裂、异凝、异聚、颗粒吸附或核化现象之间的额外相互作用的情况下，简化了文献中的种群平衡模型的大小（Heath等人，2003；Oshinowo等人，2016；Chen等人，2004）。

《基于ANSYS软件的接触问题分析及在工程中的应用》篇一一、引言随着现代工程技术的快速发展，接触问题在各种工程领域中扮演着越来越重要的角色。

ANSYS软件作为一种强大的工程仿真工具，被广泛应用于解决各种复杂的工程问题，包括接触问题。

本文将详细介绍基于ANSYS软件的接触问题分析，并探讨其在工程中的应用。

二、ANSYS软件接触问题分析1. 接触问题基本理论接触问题是一种高度非线性问题，涉及到两个或多个物体在力、热、电等作用下的相互作用。

在ANSYS软件中，接触问题主要通过定义接触对、设置接触面属性、设定接触压力等参数进行模拟。

2. ANSYS软件中接触问题的分析步骤（1）建立模型：根据实际问题，建立相应的几何模型和有限元模型。

（2）定义接触对：在ANSYS软件中，需要定义主从面以及相应的接触类型（如面-面接触、点-面接触等）。

（3）设置接触面属性：根据实际情况，设置接触面的摩擦系数、粘性等属性。

（4）设定载荷和约束：根据实际情况，设定载荷和约束条件。

（5）求解分析：进行求解分析，得到接触问题的解。

3. 接触问题分析的难点与挑战接触问题分析的难点主要在于高度的非线性和不确定性。

此外，还需要考虑多种因素，如接触面的摩擦、粘性、温度等。

这些因素使得接触问题分析变得复杂且具有挑战性。

三、ANSYS软件在工程中的应用1. 机械工程中的应用在机械工程中，ANSYS软件被广泛应用于解决各种接触问题。

例如，在齿轮传动、轴承、连接件等部件的设计和优化中，ANSYS软件可以模拟出部件之间的接触力和应力分布，为设计和优化提供有力支持。

2. 土木工程中的应用在土木工程中，ANSYS软件可以用于模拟土与结构之间的接触问题。

例如，在桥梁、大坝、建筑等结构的分析和设计中，ANSYS软件可以模拟出结构与土之间的相互作用力，为结构的设计和稳定性分析提供依据。

3. 汽车工程中的应用在汽车工程中，ANSYS软件被广泛应用于模拟汽车零部件之间的接触问题。

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。

使用程序自动调用ANSYS并运行命令流文件-王学福的专栏-
CSDNBlog
使用程序自动调用ANSYS并运行命令流文件
用WINEXEC函数，可以这样启动ANSYS
WinExec("D:\\Program Files\\Ansys Inc\\v90\\ANSYS\\bin\\intel\\ANSYS90.exe",1);
关键是要在你的程序运行目录下（与你的EXE文件在同一目录）建立start90.ans（如果是8.0就用start80.ans），文件里加上这句/input,E:\awxfAnsys\T1-A1-C1\500-2_UP,mac
/input命令请查询帮助
ANSYS在启动时会自动读这个文件，很多设置可以加到这里来
start90.ans除了可以放到程序运行目录下，还可以放到工作目录，和ANSYS系统目录
具体清查帮助
在网上搜到一篇关于这方面的文章，里面说要改注册表，还要用CreateProcess，挺麻烦
我找到了这个方法，共享一下。

哦，还可以用不带GUI的方式，可以运行批处理命令如下：
"D:\Program Files\Ansys Inc\v90\ANSYS\bin\intel\ANSYS90.exe " -b -i E:\awxfAnsys\T1-A1-C1\500-2_UP.mac -o E:\awxfAnsys\T1-A1-C1\111.mac。

基于VB的ANSYS二次开发及在连杆静力分析中的应用摘要：本文以通用有限元分析软件an sys 10.0 环境为基础，介绍an sys二次开发技术，以及三种开发工具。

最后，以vb和apdl 为手段，建立了一个柴油机连杆实例参数化分析系统。

此系统具有友好、方便、易用的人机交互界面，对复杂、难于理解和掌握的ansys 命令流进行了后台封装，避免了大量的重复性分析工作，提高了分析效率。

abstract： the paper details the technology of secondary development and three kinds of secondary developing tools of ansys on the basis of finite element analysis software—an sys10.0. lastly， a model unit analysis system of an automobile connecting road was developed based on visual basic 6.0 and apdl. the analysis system has friendly convenient and flexible man-machine conversation interface，while the complicated ansys command stream is encapsulated in background.it avoids large amount of repeated analysis work and improves the efficiency.关键词： ansys；二次开发；静力学分析；连杆key words： ansys；secondary development；static analysis；rod中图分类号：tp391 文献标识码：a 文章编号：1006-4311（2013）23-0207-040 引言计算技术的飞速发展，带来了结构分析优化技术的突破，国外相继出现了一些像ansys、marc等通用大型的有限元分析软件，这些软件不仅具有良好的界面、方便的前后处理及强大的计算分析功能，还具有开放的二次开发功能。

cfd技术在搅拌器中的应用
计算流体力学（CFD）技术在搅拌器中的应用非常广泛，它可以
帮助工程师们理解和优化搅拌过程中的流体动力学行为。

以下是关
于CFD技术在搅拌器中应用的一些方面：
1. 流场模拟，CFD技术可以用来模拟搅拌器中的流场，包括速度、压力、温度等参数的分布情况。

通过对流场的模拟，工程师可
以更好地了解搅拌器内部的流体运动规律，从而优化搅拌器的设计
和操作参数。

2. 搅拌效果分析，CFD技术可以帮助工程师分析搅拌器对流体
的搅拌效果，包括混合程度、悬浮物分布等。

通过模拟不同搅拌条
件下的流场情况，可以评估搅拌器的性能，并进行优化设计。

3. 能耗和杂质分析，CFD技术可以用来分析搅拌器的能耗情况，帮助工程师优化搅拌器的操作参数，降低能耗。

同时，也可以通过
模拟流场来分析搅拌过程中的杂质分布情况，帮助提高产品质量。

4. 搅拌器结构优化，CFD技术可以用来优化搅拌器的结构设计，包括叶片形状、搅拌器布局等。

通过模拟不同结构参数下的流场情
况，可以找到最优的结构设计方案。

总的来说，CFD技术在搅拌器中的应用可以帮助工程师更好地理解搅拌过程中的流体动力学行为，从而优化搅拌器的设计和操作参数，提高生产效率和产品质量。

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。

搅拌桨底部十字挡板流场分析动网格实例教程搅拌设备在各个行业运用的十分广泛，搅拌就是为了更够更快速更高效的将物质与介质充分混合，发生充分的反应，而搅拌中存在着许多不利于混合的情况，比如液体旋流。

为了解决这个问题，之前很多人提出在罐体的侧壁上增加挡板，可以抵消大部分旋流，然后大部分都是研究侧挡板的，对于底部挡板的研究十分少，本文就在椭圆底部挡板增加十字型挡板，对罐体中进行流场分析。

1．Gambit建模首先用Gambit建模图形如下：图1：Gambit建立的模型分为两个区域，里面的圆柱为动区域，外面包着的大圆柱设为静区域，静区域划分网格大，划分粗糙，内部动区域划分网格小，划分精细。

边界条件主要设置了轴，搅拌桨，底部挡板，上层液面。

以下就是fluent进行数值模拟。

2.fluent数值模拟2.1导入case文件2.2对网格进行检查Minimum volume的数值大于0即可。

图2网格检查2.3调节比例单位选择mm单位。

图3比例调节2.4定义求解器参数设置如图4所示图4设置求解器参数2.5设置能量线图5能量线2.6设置粘度模型，选择k-e模型k-e模型对该模型模拟十分实用。

图6粘度模型2.7定义材料介质选择液体水。

2.8定义操作条件由于存在着终于，建模时的方向向上，所以在Z轴增加一个重力加速度。

图8操作条件2.9定义边界条件在边界设置重，动区域如图所示，将材料设成水，motion type设成moving reference frame （相对滑动），转速设为10rad/s，单位可在Define中的set unit中的angular-velocity设置。

而在在轴的设置中，如上图所示，将wall motion设成moving wall，motion设成Absolute，速度设成-10，由于轴跟动区域速度是相对的，所以设成反的。

图9动区域边界条件图10轴边界条件2.10设置求解器求解器的设置如图11需将momentum改成0.5即可图11求解器2.11初值初始化在Slove中选择solution initialiation设置一下，初值全为0.2.12设置残留控制将plot点上，其他参数如图12所示。

广 东 化 工 2021年 第1期· 30 · 第48卷 总第435期ANSYS 在流体动力学分析中的应用毛小雨，沙雨宁，陶雨霖，傅紫樱，姜力群*(徐州医科大学 药学院，江苏 徐州 221004)[摘 要]目的：探究ANSYS 软件在流体动力学分析中的功能与应用。

方法：本课题采用ANSYS19.0对流体动力学模型进行分析，通过网格划分，从而得知流体在各个部位的流速及流动方向。

结果：应用ANSYS19.0建立mesh 、fluent 、results 得出流体在装置模型内部的流速及走向。

结论：成功分析流体动力学模型，得出流体分析图，对分析装置的研究与改良具有很大意义。

[关键词]ANSYS ；流体动力学分析；有限元分析；气雾剂[中图分类号]TQ [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2021)01-0030-02The Application of ANSYS in Hydrodynamic AnalysisMao Xiaoyu, Sha Yu’ning, Tao Yulin, Fu Ziying, Jiang Liqun *(School of Pharmacy, Xuzhou Medical University, Xuzhou 221004, China)Abstract: Objective: To explore the functions and applications of ANSYS in hydrodynamic analysis. Method: In this subject, ANSYS19.0 was used to analyze the fluid dynamics model .Both flow velocity and direction of the fluid in each part were obtained through mesh generation.Result:ANSYS19.0 was used to establish mesh, fluent and results to obtain the flow velocity and trend of the fluid in the model Conclusion: The fluid dynamics model was successfully analyzed and the liquid analysis diagram was obtained, which is of great significance to the research and improvement of the analysis device.Keywords:ANSYS ；fluid dynamics analysis ；finite element analysis；aerosol近年来由于环境等的影响，呼吸道系统疾病的发病率越来越高。

基于FLUENT在Workbench平台下参数化及优化应用1、参数化分析参数化的好处：参数化设计能大大提高模型、网格的生成和修改的速度，提高效率，减少错误；在系列设计、相似设计，产品研发前端，参数化都具有较大的价值；利用参数化功能，为后续方便地做优化设计做准备。

参数化的应用案例1：模型尺寸及网格尺寸、边界条件参数化分析参数化的应用案例2：零厚度板的弧度、角度、长度等参数化分析案例总结：1、参数化工程应用：有了参数化分析，客户不再需要大量修改模型的工作量（模型参数化在模型修改部分有一定的限制条件），客户可以方便地直接通过Workbench平台修改工程项目中关心的角度变化、弧度变化、长度变化、直径变化等参数对流场和流态的影响。

目前，因为ICEM已经集成在workbench 平台下，使客户对于零厚度板的弧度、角度、长度等参数化变化对流场影响的分析变成了现实。

网格划分中的尺寸、节点数目、边界层网格尺寸大小、层数、网格总数、网格质量标准等也都可以被参数化控制。

有了参数化分析，客户可以方便地对FLUENT求解中的同类型的大量边界条件（速度、温度、压力、湍流强度、耗散率等）进行参数化分析（参数化设置好后，所有工况的计算全部自动后台运行并自动输出计算结果）。

另外，借助CFDPOST的Expression可以方便地创建客户关心的输出参数作为监控对象，对于系列工况的计算结果，CFDPOST还可以实现多工况的同步对比。

2、参数化软件解决方案：模型部分——如果采用DesignModerler建模，可以选用DM进行模型参数化抽取，如果采用诸如Catia等软件建模，可以使用集成在DM下的SpaceClaim（模块需要新增，可集成在DM下）进行参数化抽取；网格部分——可以采用AnsysMehsing或者ICEM CFD进行网格划分，可实现对网格划分尺寸、节点数、边界层网格尺寸、层数等进行参数化提取；求解器部分：FLUENT集成在Workbench后，可以方便地对边界条件、材料物性等进行参数化抽取；后处理部分：CFDPOST可以方便地通过Expression功能随意创建升力、阻力、压降、速度或温度耗散等作为输出参数进行监控。

ansys fluent多相流模型及其工程应用
ANSYS Fluent是一种流体动力学仿真软件，多相流模型是其其中之一的模块，用于模拟和分析多种物质的流动行为和相互作用。

在ANSYS Fluent中，多相流模型可以用来研究和分析以下情况：
1. 涉及两个或多个互相作用的物质的流动，例如气泡在液体中的运动、固体颗粒在气体中的输运等。

2. 液体在固体颗粒上的湿润和液滴的形成与脱落。

3. 气体和液体的接触区域的传质和传热过程。

4. 多相流模型可以考虑物质间的相互作用，例如表面张力、相变、物质的传质和传热等。

多相流模型在工程应用中具有广泛的应用，包括但不限于以下领域：
1. 石油与天然气工程：通过模拟多相流动来研究油气井中的油水气分离、油水混输等问题。

2. 化工与过程工程：用于研究化工反应器中的多相反应和传质传热过程、粉体输送和颗粒反应等问题。

3. 能源与环境工程：用于模拟燃烧过程中的燃气混合、火焰传播等多相流动问题以及涡轮机械中气固两相流动的性能优化等。

4. 生物医学工程：用于模拟人体内各种生理学过程中的多相流动如血流动力学、药物输送等。

通过ANSYS Fluent多相流模型，工程师可以准确地分析和预
测多种物质的流动行为和相互作用，从而指导设计优化和问题解决。