CFX培訓教材12高級物理模型

ANSYSCFX培訓教材二節(jié)：物理模型2021/5/91燃燒模擬燃燒和化學反應提供的一系列模型EddyDissipationModel適用于模擬快速化學反應FiniteRateChemistryModel適用于慢速化學反應Singleandmulti-stepreactionsLaminarFlameletModel適用于擴散火焰

(反應僅僅發(fā)生在火焰表面)NOxandSootModelCombustioncombinedwiththeSASturbulencemodel2021/5/92燃燒ExtendedCoherentFlameModel(ECFM)用于預混或部分預混燃燒，燃料和氧化劑混合時候并沒有立刻燃燒包括wallquenching功能,當混合物接觸到壁面的時候化學反應停止推薦用于內燃機研究2021/5/93燃燒ResidualMaterialModel在一個燃燒循環(huán)中的未燃物質可在接下來的燃燒循環(huán)中燃燒可用于模擬廢氣循環(huán)Auto-Ignition當燃料和空氣處于足夠高溫時，點火啟動用于模擬壓縮點火引擎

(柴油機)可以用于模擬火花點火引擎的提前點火問題

(“敲缸”)2021/5/94顆粒跟蹤用于模擬液滴和顆粒運動液體噴射，固體顆粒-腐蝕Breakupmodels模擬噴霧從噴口噴入時的破碎現象粒子蒸發(fā),如.噴霧干燥器粒子反應，如.煤燃燒粒子碰撞壁面液膜模擬熱壁面上的噴霧噴射和壁面液膜形成然后蒸發(fā)掉隨機粒子碰撞模型2021/5/95內燃機粒子追蹤、網格變形和燃燒

模擬內燃機內燃機中的噴霧噴射和燃燒2021/5/96多相流N相流(N-phaseflows)自由液面流(Freesurfaceflows)相變(Phasechange)空化(Cavitation)蒸發(fā)(Evaporation)凝固(Condensation)沸騰(Boiling)非平衡成核模型(Non-equilibriumnucleationmodel)有限速率相變導致的凝結延后EquilibriumSolutionNon-equilibriumsolution濕氣延后在阿基米德螺桿上的自由面流2021/5/97多相流Wallboilingmodel考慮對流、蒸發(fā)和淬火引起的熱傳遞問題

(氣泡被周圍的水冷卻)單個液滴沸騰的定性比較2Dwallboilingtestcase：

右壁面邊為熱壁面，流體從上往下2021/5/98輻射四個基本輻射模型RosselandmodelP-1modelDiscreteTransfermodelMonteCarlomodel模擬透明介質,如.HVAC模擬散射模型固體域輻射(如.玻璃)Anautomotiveheadlampassembly,thatincludedradiationaspartofacompleteheattransfersolution2021/5/99真實流體Water/Steam內置IAPWS-IF97(水和水蒸汽熱力性質國際工業(yè)標準)水/蒸汽屬性過熱蒸汽屬性過冷液體屬性飽和性質超臨界性質高級狀態(tài)方程用于模擬制冷劑，碳氫化合物和其他流體IAPWSSteamSupercoolingWetness2021/5/910高級湍流模型轉捩模型用于預測層流到湍流的邊界層過渡流動（SSTTransitioalTubulence）SAS模型對邊界層的求解采用RANS模型，對自由流的求解采用LESLaminarboundarylayerseparationTurbulentboundarylayerreattachmentTurbulentstructuresbehindacylinderBoundaryLayerTransition2021/5/911聲學高級湍流模型可以用于預測湍流引起的噪音為第三方軟件自動輸出CGNS文件內置于后處理的fan噪聲計算宏CFD-Post中的FFT分析Sensor112汽車后視鏡的風燥預測及于實驗的比較2021/5/912磁流體采用Maxwell方程和物質的磁性,可以模擬電/磁場對流體和粒子的影響模型會考慮:導體的電壓熱阻變的電導率電磁泵舉例:磁場:1Tesla電壓:120VLorenzForce定義為:2021/5/913動網格/流固耦合流固耦合工程模擬中領先的技術在WorkbenchGUI中實現ANSYSMechanical和CFX載荷的傳遞1-way壓力加載1-way熱加載2-way動態(tài)耦合2021/5/914浸入固體ImmersedSolids/6-DOF浸入固體(ImmersedSolid)CFX-Solver在浸入的固體區(qū)域，采用一個動量源

的方法強迫流體繞過固體區(qū)域6自由度剛體求解器(6DegreesofFreedom(DOF)RigidBodySolver)用于當固體與流體相互作用且沒有變形的時候求解方法比雙向流固耦合方法更有效可與浸入固體聯合使用應用:船體的自由面流流體區(qū)域中固體物質的輸運2021/5/915Multi-Configuration定義多個相關的模擬用于計算域拓撲變化的時候,如.閥的開/閉當從一個模擬轉換到下一個模擬的時候，定義求解器的中斷控制通過ICEM(或其他可以通過腳本進行網格生成的網格工具)進行自動re-mesh應用廣泛內燃機變形網格的自動remeshing多步物理過程穩(wěn)態(tài)到瞬態(tài)透平機械特性曲線空蝕研究網格和時間步研究更多…2021/5/916物理協(xié)同一般來講，可以聯合所有物理模型模擬一個物理現象例如燃燒，多相流，粒子追蹤和高級湍流模型可以聯合起來模擬一類物理現象，如煤粉燃燒每個模型是平行關系物理現象越復雜對計算機內存和計算資源的要求也越大2021/5/917用戶界面定制改變用戶界面嵌入專用模型簡化使用界面，模擬時更自動化嵌入圖片生成后處理宏生產報告用Perl語言實現循環(huán)和邏輯語句2021/5/918Perl&UserFortranPerl腳本語言可以和CCL/CEL同時使用F