【ANSYS Fluent培训】10-凝固和融化分析
Ansys专业的流体力学分析软件：FLUENT介绍
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。
Fluent热分析-操作流程
1.选用PRO-E进行建模，保存成prt文件，选用import命令导入workbench内，在Geomety模块，选用Tools-fill命令，选取液体的整体流动区域内的内避免对流动区域进行实体填充，生成流体的实体模型。
单击鼠标右键下named selection命令定义所选的各个特征面，例如入口，出口，热源等：2.在mesh模块内鼠标单选mesh命令对模型进行网格划分参数设置，注意minsize和max face size的数值选择，尽量使划分出的网格不要过粗和出现断裂。
本实例中网格基本参数如下：设置好网格参数后选用gerenate mesh命令生成网格，本实例中网格生成图如下：3.在setup模块里对仿真参数进行设置。
在model命令模块中采用EnergyEquation模式。
在materials中fluid中点选create，液体选用液态水water-liquid：如图：同样，solid下creat中基板模式选用铜copper：边界条件boundary conditions 命令中选择inlet，设置为速度入口，outlet设置为压力出口，本实例中入口设置的参数图如下：热源类型设置为热通量表达，参数设置如下：Wall-liudao-type选择为interface，wall-liudao1fang type同样设置为interface 在mesh interfaces命令中点选creat/edit命令，interface option热源类型为热通量设置交界面为耦合墙，如图：4.Solution 模块中，Solution Methods类型选择如下：Solution controls 中参数设置如下：Solution initializtion设置下参数设置如下：Run calculation设置下迭代次数设置100次，点击calculate 开始进行计算：经过计算后结果收敛，在result模块中选用contour命令可以设置需要观察的面相应的物理数值，设置如图：进行简单的后处理，既可以得到结果图：选用tool命令下的其他指令可以看到不同的结果图，如线图和表格等。
AFluent学习笔记-凝固和融化模型
Fluent学习笔记（14）――凝固和融化模型寒冷的冬季，放在封闭桶中的水经常结冰，现在以flue nt进行数值模拟。
给出圆桶几何域，而进行模拟时是轴对称的，简化为2D，图中bottom长度为0.2m, side长度为1m，symm为对称轴位置。
1. gambit 操作symm为axis类型。
2. fluent 设置2.1 read case显示Warning: The use of axis boundary conditions is not appropriate for a2D/3D flow problem. Please con sider cha nging the zone type to symmetry or wall, or the problem to axisymmetric.可不予理睬。
2.2 models-solver spac下选择axisymmetric，其他默认。
2.3 solidification&melting 模型的选择define -models—solidification&melting（凝固与融化）点击ok即可，会出现以下对话框,因为调用了solidification&melting模型后，需要给出新的物理属性，如物质的熔点、凝固点等，弹出的对话框，提醒对物质的物理属性进行确认或修改。
2.4 energ y模型调用一般水结冰等现象肯定有热传导，所以要调用energy模型，调用solidification&melting模型以后，系统默认打开energy模型。
2.5 operation condition gravity定义x -9.8，specified operation density 默认即可。
2.6材料定义调出液态水的属性，在0度和1个标准大气压时，冰的溶解热是333.164j/g, 当水凝结成冰会放出相同的热。
ANSYS_FLUENT经典完整培训教材
收敛解的精度和以下因素有关： – 合适的物理模型，模型的精度 – 网格密度，网格无关性 – 数值误差
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查看结果
9. Update Model
Post Processing
8. Examine results
查看结果，抽取有用的数据 – 使用可视化的工具能回答以下问题:
Non-conformal interface
3D Film Cooling Coolant is injected into a duct from a plenum. The plenum is meshed with tetrahedral cells while the duct is meshed with hexahedral cells Compressor and Scroll The compressor and scroll are joined through a non conformal interface. This serves to connect the hex and tet meshes and also allows a change in reference frame
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设置物理问题和求解器
Pre-Processing
3. 4. 5. 6. Geometry Mesh Physics Solver Settings
对给定的问题，你需要
– 定义材料属性
• 流体 • 固体 • 混合物
For complex problems solving a simplified or 2D problem will provide valuable experience with the models and solver settings for your problem in a short amount of time.
fluent凝固融化模型案例
fluent凝固融化模型案例Fluent凝固融化模型是一种常用的流体力学模型，用于研究物质的凝固和融化过程。
它可以模拟各种材料的凝固和融化行为，并提供详细的物理参数和流动特性信息。
下面列举了一些使用Fluent凝固融化模型的案例：1. 铸造过程模拟：Fluent凝固融化模型可以用于模拟铸造过程中金属的凝固和融化行为。
通过准确地描述金属的热传导、相变和流动特性，可以预测铸件形态和凝固缺陷，优化铸造工艺。
2. 熔融盐的热储能系统：凝固融化模型可以用于模拟熔融盐在热储能系统中的凝固和融化过程。
通过分析盐的温度场、相变界面和流动特性，可以优化储能系统的性能和效率。
3. 冰的融化过程：凝固融化模型可以用于模拟冰的融化过程。
通过考虑冰的热传导、相变和流动特性，可以预测融化速率和融化形态，为设计冷却系统和冰蓄冷设备提供指导。
4. 熔岩流动模拟：Fluent凝固融化模型可以用于模拟火山喷发中的熔岩流动。
通过考虑岩浆的热传导、相变和流动特性，可以预测熔岩的流动速度、温度分布和形态演化，为火山灾害防治和土地利用规划提供参考。
5. 金属焊接过程模拟：凝固融化模型可以用于模拟金属焊接过程中的熔池形成和凝固行为。
通过分析焊接过程中的温度场、相变界面和流动特性，可以预测焊缝的形态和焊接缺陷，优化焊接工艺参数。
6. 冶金炼化过程模拟：Fluent凝固融化模型可以用于模拟冶金炼化过程中的金属熔化和凝固行为。
通过考虑金属的热传导、相变和流动特性，可以预测熔炼过程中的温度分布、相组成和金属流动方式，为优化炼钢工艺和改善产品质量提供依据。
7. 冷冻食品的解冻过程：凝固融化模型可以用于模拟冷冻食品的解冻过程。
通过考虑食品的热传导、相变和流动特性，可以预测解冻速率和温度分布，为冷冻食品的解冻工艺设计和保鲜技术提供指导。
8. 冰淇淋的制作过程模拟：Fluent凝固融化模型可以用于模拟冰淇淋的制作过程。
通过考虑冰淇淋的热传导、相变和流动特性，可以预测冰淇淋的冷却速率、形态演化和口感质量，为优化冰淇淋的制作工艺和改善口感提供参考。
fluent凝固融化模型
fluent凝固融化模型
Fluent凝固融化模型是一种计算流体力学（CFD）模型，用于模拟凝固和融化过程中的热传递。
该模型可用于预测温度场、相变位置和相变速率，同时还可计算与相变过程有关
的物理量，如熔池的形态、速度和温度分布等。
在Fluent凝固融化模型中，热传递通过求解Navier-Stokes方程、能量方程和相变方程来实现。
Navier-Stokes方程用于描述流体的动量传递，能量方程用于描述热传递，相
变方程用于描述相变过程。
在模拟凝固和融化过程中，热传递是至关重要的。
因此，能量方程是Fluent凝固融化模型的核心之一。
能量方程包括冷却或加热的源项，以及通过对流和传导传递的热量。
当
物料的温度达到相变温度时，会出现相变，这时需要使用相变方程来处理相变过程。
相变方程描述了物料在相变过程中的热传递、质量传递和能量平衡。
它包括一个源项，该源项考虑了相变的温度、热流密度和反应热。
在相变过程中，物质由固体状态转变为液
态状态或气态状态，因此需要对固体、液体和气体的物理性质进行建模和处理。
在Fluent凝固融化模型中，还可以使用其他物理模型来进一步优化模拟结果。
例如，可以使用多相流模型来解决多组分混合物的相互作用问题，以及化学反应模型来处理化学
反应过程。
除了数值方法和物理模型外，还需要提供边界条件和初始条件，以便正确模拟凝固和
融化过程。
边界条件包括约束流量、约束温度、约束热流密度等，初始条件包括物料的起
始温度、起始速度、起始相变位置等。
ANSYS Fluent 在热分析中的使用介绍
ANSYS Fluent 在热分析中的使用介绍ANSYS Fluent 在热分析中的用法介绍湃睿科技1. 基本概念：热能的传递有三种基本的方式：热传导，热对流，热辐射1.1 热传导物体各部分之间不发生相对位移时，依赖分子、原子及自由等微观粒子的热运动而产生的热能传递称为热传导。
导热的基本定率被总结为傅立叶定率：其中，Φ为热流量，单位为 W，λ为导热系数，单位为W/(m·K），Α为面积，Τ为温度。
普通而言，气体的导热系数值约在0.006~0.6 之间，其值随着温度的上升而增大。
液体的导热系数约在0.07~0.7 之间，除了水和某些水溶液及甘油外，绝大多数液体的导热系数会随着温度的上升而减小。
1.2 热对流因为流体的宏观运动而引起民的流体各部分之间发生相对位移，冷热流体互相掺混所导致的热量传递过程称为热对流。
需要解释的是热对流只能发生在流体当中，而且因为流体中的分子同时在举行着不规章的热运动，因而热对流必定陪同着热传导。
工程中感爱好的是流体流对一个物体表面时流体与物体表面之间的热量传递过程，我们称之为对流传热，以区分于普通意义上的热对流。
事实上，我们平常所说的热对流也指这种状况。
按照引起流淌的缘由来划分，对流传热可以区别为自然对流和强制对流两大类。
对流传热的基本计算公式为牛顿冷却公式：其中，为表面传热系数，也被称为对流换热系数，单位为 W/(㎡·K）。
1.3 热辐射物体因为热的缘由而发出辐射能的现象我们称之为热辐射。
理论上讲，只要物体的温度高于肯定零度（0 K），物体就会不断的把热能变为辐射能，向外发出热辐射。
热辐射的基本计算公式为斯忒藩-玻耳兹曼定律，又称为四次方定律：其中，为物体的放射率，也称为黑度，其值总小于1，为斯忒藩-玻耳兹曼常量，它是个自然常数，其值为5.67e-08W/(㎡·K4）， T为热力学温度，单位 K。
以上为三种基本传热方式的介绍，在实际问题中，这些方式往往不是单独浮现的，很可能是多种传热方式的组合形式。
ansys fluent 软件学习
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在DesignModeler中创建几何体
In the ANSYS Workbench Project Schematic, double-click the Geometry cell in the Fluid Flow （FLUENT） analysis system. This displays the ANSYS DesignModeler application.
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关于ANSYS CFD
ANSYS CFD 13.0: 将采用CutCell 网格技术，这是一 种对复杂三维几何自动生成以六面体为主的通用网格技 术；并且，虚拟边劈分技术，将让用户通过手工操作产 生更均匀或更易控制的网格。ANSYS 方面技术专家还 表示：“ANSYS 13.0 包括许多新的改进的湍流模型， 能够更精确的捕捉物理现象。同时网格替换和重新划分 功能可以用更好的网格质量来提高计算精度。此外， ANSYS 13.0 增加了一些多相流模型，能满足用户更 多的需求，并提供了更大的可信度和精度”。
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创建几何体
Create a new plane by selecting YZPlane from the Tree Outline, then clicking New Plane from the Active Plane/Sketch toolbar, near the top of the ANSYS Workbench window. Selecting YZPlane first ensures that the new plane is based on the YZPlane.
小进口边界条件
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出口边界条件
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监控器设置
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二维凝固过程分析 ansys 课件教材课程
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------二维凝固过程分析ansys 课件教材课程二维凝固过程分析学科: 热力学分析类型: 非线性瞬态分析使用的单元类型: PLANE55 问题描述这是一个铸造过程的瞬态热传递分析. 其目的是跟踪钢铸造过程中的温度分布和凝固过程中铸模的温度分布, 发生的这些将跨越3个小时的时段. 铸造过程是在4英寸壁厚L型沙型模中进行. 在沙型模和周围空气之间产生对流. 基本参数Material Properties for Sand Conductivity (KXX)传导0.025 Btu/(hr-in- o F) Density (DENS) 0.054 lb/in 3 Specific heat (C)0.28 Btu/(lb- o F) Conductivity (KXX) for Steel at 0 o F:1.44 Btu/(hr-in- o F) at 2643 o F: 1.54 at 2750 o F: 1.22 at2875 o F: 1.22 Enthalpy (ENTH) for Steel at 0 o F: 0.0Btu/in 3 at 2643 o F: 128.1 at 2750 o F: 163.8 at 2875 o F:174.2 Initial Conditions Temperature of steel: 2875 oF(1565℃) Temperature of sand: 80 o F Convection Properties 对流 Film coefficient: 0.014 Btu/(hr-in 2 - o F) Ambient temperature 80 o F 方法和假设将进行单位厚度层的 2-D分析. 采用一半对称面以减小模型的尺寸. 其下半部分用于建立模型. 铸模材料（沙子）具有恒定材料特性. 浇铸件（钢）具有随温度变化的热传导率和热焓; 两者都在与温度－数值表中输入. 热焓性能表记录当金属凝固时其储存潜热的能力. 辐射的影响忽略不1 / 12计. 使用求解控制以建立几个非线性选择, 包括自动求解时间步.自动求解时间步确定使相变非线性收敛所必须的恰当的时间步增量.这意味着从熔融金属到凝固状态的瞬态将采用较小的时间步尺寸.操作步骤构造几何模型－Build Geometry 1. Define keypoints.2. Create areas for mold and casting. 定义材料－DefineMaterials 3. Define material properties. 4. Plot material properties vs. temperature. 生成网格－Generate Mesh 5. Set preferences. 6. Define element types. 7. Mesh the model.施加载荷－Apply Loads Apply convection loads on the exposedboundary lines. 获得求解－Obtain Solution 9. Defineanalysis type. 10. Examine solution control. 11. Specifyinitial conditions for the transient. 12. Set time, timestep size, and related parameters. 13. Set outputcontrols. 14. Solve. 查看结果－Review Results Enter thetime-history postprocessor and define 9. variables. 10. 16. Plot temperature vs. time. 11. 17. Set upto animate the results. 12. 18. Animate the results. 13. 19.Exit the ANSYS program 2. 生成铸模和凝固金属的面现在通过连接四个关键点生成铸模的面. 1. Main Menu: Preprocessor -Modeling-Create -Areas-Arbitrary Through KPs 2. Pickkeypoints 1 through 4 in sequential order. You can see the---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------lines form as you pick. 3. OK to create area (in pickingmenu) 4. Toolbar: SAVE_DB 生成铸坯的面，从第一个面中扣除。
fluent融化凝固模型参数设置依据 -回复
fluent融化凝固模型参数设置依据-回复[fluent融化凝固模型参数设置依据]一、引言随着计算机技术的不断发展和模拟软件的广泛应用，数值模拟成为材料研究中重要的工具之一。
其中，在金属材料的熔化和凝固过程的数值模拟中，准确地设置模型参数对于预测和分析实际过程具有重要意义。
本文将介绍fluent融化凝固模型参数设置的依据，并逐步解释每个步骤。
二、模型参数选择的依据1. 理论依据：模型参数设置的依据首先是基于相关的理论知识和研究成果。
对于融化凝固过程，需要结合热传导、流体流动、相变和热辐射等多个物理过程，以及材料的热物性参数等方面的理论基础，来确定模型参数的数值范围和初值。
2. 实验数据：实验数据是设置模型参数的重要依据之一。
通过实验数据的对比和分析，可以验证模型的准确性和合理性，并对模型的参数进行调整和修正。
实验数据可以包括温度、流速、相变热等多个物理量的测量结果，以及凝固组织形貌的观察和分析等。
三、模型参数设置的步骤1. 基本参数设置：在设置参数之前，需要先定义模拟的几何结构和边界条件。
例如，可以设置模拟空间的大小、几何形状和材料的物性等。
同时，还需要设定模拟的时间步长和收敛条件，以确保计算结果的准确性和稳定性。
2. 热物性参数设置：在fluent模型中，选择合适的热物性参数对于准确模拟熔化凝固过程十分重要。
这些参数包括材料的热导率、比热容、密度等。
通常可以通过实验测试或者文献资料来获取这些参数的数值。
对于多相材料，还需要考虑不同相之间的热传导和传热系数等。
3. 相变参数设置：对于融化凝固过程，相变是一个重要的物理过程。
因此，需要设置相关的相变参数，如熔化温度、凝固温度、相变热和相变速率等。
这些参数可以通过实验或者经验公式来确定。
4. 流动参数设置：流动是融化凝固过程中的重要因素之一。
通过设置流动参数，可以模拟材料在熔体状态下的流动行为和凝固过程中的液相运动。
流动参数包括流体的粘度、密度、速度等。
ansys fluent实例详解
ansys fluent实例详解
ANSYS Fluent是一款流体动力学模拟软件，适用于广泛的流体动力学分析和优化，如流场分析、传热分析、反应器分析和多相流分析等。
下面我们来详细介绍一下ANSYS Fluent实例。
1. 加热器模拟
在加热器模拟中，我们需要对流动领域进行分析。
通过ANSYS Fluent，我们可以对加热器的流场、温度分布和速度分布进行分析。
在这个模拟中，我们需要输入材料的物理性质、几何结构和热负载，然后进行计算。
最终，我们可以得到加热器内的流场分布和其它相关的计算结果。
2. 管道流动模拟
3. 燃烧模拟
在燃烧模拟中，我们需要对燃烧过程进行分析。
利用ANSYS Fluent，我们可以输入燃料和氧气的初始条件，然后进行数值模拟。
我们可以得到燃烧的温度、压力、燃料和氧气的比例以及产生的废气等相关的计算结果。
4. 风扇模拟
5. 船舶流场模拟
总之，ANSYS Fluent实例可以应用于多种领域，如化工、机械、航空航天、能源、汽车等。
利用它可以帮助我们更好地了解流体行为和流体流动中的一些问题，并且优化设计和工程流程。
Ansys专业的流体力学分析软件：FLUENT介绍
Ansys专业的流体⼒学分析软件：FLUENT介绍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。
fluent模拟融化蒸发冷凝凝固
fluent模拟融化蒸发冷凝凝固
融化是物质由固态转变为液态的过程。
一般情况下，提高物质的温度可以加速融化过程。
例如，将固态的冰块置于高温环境中，冰块的温度会逐渐升高，直到达到冰的熔点（0摄氏度），冰开始融化成液态的水。
蒸发是物质由液态转变为气态的过程。
它发生在液体表面的分子由较低的能级跃迁到气态，形成气体分子。
蒸发过程在常温下也会发生，但会在较高的温度下更快。
例如，将水放在开放的容器中，水的表面会逐渐蒸发，直到全部变成气态的水蒸气。
冷凝是气体由气态转变为液态的过程。
当气体分子的能量降低时，它们会接近到足够近的距离，以使分子之间的相互作用力足够大而形成液体。
冷凝可以通过降低气体的温度或增加气体的压力来促进。
例如，将水蒸气暴露在较低温度的表面上，水蒸气的分子会失去能量，并聚集在表面上形成液态的水。
凝固是物质由液态转变为固态的过程。
通常发生在物质的熔点以下的温度下。
当物质的温度降低时，其分子的运动会减慢，直至达到凝固点，分子之间的相互作用力变得足够大以使分子固定在一起形成固态。
例如，将液态的熔化的蜡放置在较低的温度下，蜡会逐渐冷却并凝固成固体的蜡。
这些过程在自然界和工业应用中都经常发生，对于物质的相变以及相关现象有着重要的影响。
fluent融化凝固模型参数设置依据
fluent融化凝固模型参数设置依据Fluent融化凝固模型参数设置依据引言:在工程领域，对于流体流动和固态物质的变化过程进行数值模拟和预测，是解决多种工程问题的重要手段。
ANSYS Fluent作为流体力学领域的领先软件之一，提供了多种模型和参数设置，以便更好地模拟和分析各种复杂系统。
融化和凝固模型是其中的一个关键方面，它们在处理金属熔化、焊接、晶体生长等过程中起到至关重要的作用。
本文将详细介绍Fluent 融化凝固模型参数设置的依据和步骤。
第一步：选择适当的物理模型Fluent提供了多种融化凝固模型，如体积平均法、前沿追踪法和界面追踪法等。
在进行参数设置之前，我们需要先选择适合问题的物理模型。
不同的物理模型适用于不同的流动和凝固条件，因此正确选择物理模型是保证模拟结果准确性的关键因素。
第二步：设置材料属性融化凝固过程中，材料的热物性参数对模拟结果具有重要影响。
在Fluent 中，我们需要设置材料的热导率、比热容、密度和相变潜热等参数。
这些参数可以通过实验测量获得，也可以通过文献中提供的数据进行估算。
对于复杂材料，我们还可以使用Fluent提供的热物性模型库，根据材料的成分和温度范围，选择适当的模型。
第三步：设定边界条件在Fluent中，我们需要为模拟区域的表面设定适当的边界条件。
对于融化凝固问题，一般会设定固定温度、固定热流和对流换热等边界条件。
这些边界条件的选择与具体问题密切相关。
例如，在金属凝固过程中，可以通过设置固定温度的边界条件来模拟固相区域，通过设置固定热流的边界条件来模拟热源边界。
而对于流动问题，我们还需要考虑流体的速度边界条件。
第四步：设置相变模型相变模型是融化凝固模拟的核心。
在Fluent中，我们可以选择基于相变温度的模型（如Solidification-Melting Model）或基于对流和扩散的模型（如Enthalpy-Porosity Technique）。
在设置相变模型时，我们需要指定相变温度和相变热的数值。
fluent金属熔化算例
fluent金属熔化算例金属熔化是材料科学和工程领域中一个重要的现象，通过对金属熔化过程的模拟和研究，可以深入了解金属的物理和化学性质，为实际生产提供理论支持。
本文将以FLUENT软件为例，介绍金属熔化算例的原理、具体步骤以及应用场景，以期为相关领域的研究者提供参考。
一、金属熔化现象介绍金属熔化是指金属在一定温度和压力条件下，由固态转变为液态的过程。
金属熔化过程中，原子间的相互作用力减弱，原子间距增大，从而形成液态金属。
金属熔化现象与金属的种类、晶格结构、加工方式等因素密切相关。
二、FLUENT金属熔化算例原理FLUENT是一款著名的计算流体力学（CFD）软件，可以模拟金属熔化过程中的热量传递、质量传递和应力分布等现象。
在金属熔化算例中，FLUENT 采用有限体积法（FVM）对金属熔化过程进行数值求解。
基本原理如下：1.建立三维几何模型：根据实际应用场景，创建金属熔化过程中的几何模型，包括金属固态和液态区域的边界。
2.网格划分：对模型进行网格划分，提高计算精度和收敛速度。
3.定义物理参数：设置金属的物性参数，如密度、比热、熔点等，以及环境条件，如温度、压力等。
4.设置数学模型：根据金属熔化过程的特点，选择合适的数学模型，如能量方程、质量守恒方程等。
5.边界条件与初始条件：设置固液界面处的热量交换条件，以及初始时刻金属的温度和速度分布。
6.求解：运用FLUENT软件进行数值计算，得到金属熔化过程中的温度、速度等物理量的分布。
三、金属熔化算例具体步骤1.创建模型：根据实际应用场景，选择合适的金属材料和形状，创建三维模型。
2.导入FLUENT：将模型导入FLUENT软件，进行网格划分。
3.设置物理参数：设置金属的物性参数和环境条件。
4.定义数学模型：选择合适的能量方程、质量守恒方程等。
5.设置边界条件与初始条件：根据实际场景设置固液界面处的热量交换条件，以及初始时刻金属的温度和速度分布。
6.求解：进行数值计算，得到金属熔化过程中的温度、速度等物理量的分布。
Fluent 多相流理论指南
对于耦合求解器如果将体积分数方程的松弛因子设置较低的值可能会导致求解过程显著变慢为提高计算速度松弛因子必须在以上但对于simple类算法则相反通常要求体积分数方程的松弛因子取较低值
11/5/2017
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第17章：多相流
Fluent理论指南第十七章
翻译：刘芹芹 校对：李娇娇（北京计算科学研究中心）
17.2.2.1.3. 其他考虑因素
离散相模型只限于在颗粒体积分数低的情况下使用（稠密离散相模型不受此限制）。此外，和双流体模型相比， 使用离散相模型模拟时，用户可以附加燃烧模型。为获得颗粒分布，用户也可以外挂PBM模型（详见群体平衡模型 指南）。
17.1.1. 多相流模式
多相流主要分为五类：气-液，液-液、气-固、液-固、三相流。
17.1.1.1. 气-液或液-液流
下面是不同气-液或液-液流动的分类： 气泡流：连续流体中存在分散的气泡或液滴。 液滴流：连续气体中存在分散的液滴。 段塞流：连续流体中存在较大的气泡。 分层流/自由表面流：不相容的流体混合且具有明显的相界面。
在欧拉方法中，不同的相被处理成互相贯穿的连续介质。各相的体积不能被其他相占有，因此引入‘体积分 数’的概念。其假定体积分数是空间和时间的连续函数，所有相的体积分数和等于1 。每一相都有各自的控制方 程，且所有相的这些方程形式相同。另外附加一些经验性的关系式来使这些方程封闭。
Ansys模拟水结冰的热分析过程
Ansys模拟水结冰的热分析过程一、问题描述:对一茶杯水的结冰过程进行分析，水和茶杯的初始温度为0?，环境温度为-10?，杯子侧面和顶面的对流换热系数为12.5W/m^2??，杯子放在桌面上，假设桌面可以对杯子底面提供-10?的温度载荷。
计算3000s之后的温度分布。
模型如下:茶杯底面外径54.41mm，内径50mm，高度85mm，顶面内径60mm，抽壳厚度为5mm(内部水的高度80mm)。
分析采用SI单位制，水的材料属性如下:导热率:0.6密度:1000比热容:4200焓值:温度? -10 -1 0 10 焓J/m^3 0 37.8e6 79.8e6 121.8e6 茶杯采用铁的材料属性:导热率:70密度:7833比热容:448二、问题分析:本例采用70热单元进行分析，由于对称性，采用1/4模型进行建模分析。
由于包含相变分析，因此水的焓值是必要的。
假设温度0?的水结成0?的冰需要放出42000J/kg??的热量，通过定义焓值来实现。
假设温度区间长度为1?，因此温度低于-1?，表示水已结成冰。
本例通过apdl进行分析，方便输入及调试。
三、分析步骤:1、定义工程名及标题fini/cle ～清除数据库/filname.shuijiebing,1 ～此处设置工作名/title,lovz ～此处设置标题*afun deg !定义角度为度2、进入前处理，定义单元及材料属性/prep7 ～进入前处理模块et,1,70 ～定义70单元mp,kxx,1,0.6 ～设置材料属性 mp,c,1,4200mp,dens,1,1000 mptemp,1,-10,-1,0,10mpdata,enth,1,1,0,37.8e6,79.8e6,121.8e6 ～焓值定义mp,kxx,2,70mp,dens,2,7833 mp,c,2,448这里定义1号材料为水，2号材料为茶杯 3、定义参数r1=50e-3r2=60e-3r3=54.41e-3r4=65e-3h1=80e-3h2=85e-34、建模wprot,,-90 ～旋转工作平面/pnum,volu,1 ～打开体积显示/view,1,1,1,1 ～Iso视角cone,r1,r2,0,h2,0,90 ～建立水的1/4圆台模型cone,r3,r4,0,h2,0,90 ～建立茶杯轮廓模型 wpoff,,,h2-h1 ～移动工作平面vsbw,all ～用工作平面切割体，方便扫掠划分网格vovlap,all ～对体进行叠分操作 vglue,all ～对体进行粘接操作numcmp,all ～压缩所有编号 wpcsys,-1,0 ～工作平面回归原点 /replot ～重新显示5、对体赋予材料属性vsel,,,,1,3 ～体积1到3vatt,2,,1 ～赋予2号材料属性 vsel,,,,4 ～体积4vatt,1,,1 ～赋予1号材料属性 Allsel ～选择所有/pnum,mat,1 ～打开材料编号显示 Vplot ～模型显示模型显示如上，紫色部分为茶杯，材料属性2 6、分网esize,2.5e-3 ～单元尺寸2.5e-3 vsweep,all ～扫掠划分网格划分如上，可见网格密度还是可以接受的。
fluent融化凝固模型参数设置依据
fluent融化凝固模型参数设置依据在深度学习技术中，流体模拟是一项重要的研究领域。
在流体模拟中，融化和凝固是两个关键的过程，对于模拟真实世界中流体的行为具有重要意义。
为了准确模拟流体的融化和凝固过程，在模型参数设置方面需要一定的依据。
本文将介绍如何设置fluent融化凝固模型的参数。
首先，我们需要选择合适的物理模型。
在fluent中，可以选择不同的模型来模拟流体的融化和凝固过程。
常用的模型包括Vof（Volume of Fluid）、Solidification Melting Model（SM）、Phase Change Model（PCM）等。
在选择模型时，需要根据具体情况考虑流体的性质、凝固温度范围等因素。
对于不同的模型，参数的设置也会有所不同。
其次，我们需要设置模型参数。
对于Vof模型，需要设置一些基本参数，如液相密度、气相密度、表面张力、液体和气体的粘度等。
这些参数可以根据实际情况来设定，一般可以通过实验或者文献来获取。
对于SM模型，需要设置定性参数，如凝固温度、熔化温度等。
这些参数可以根据材料的性质和实验结果来设定。
对于PCM模型，需要设置一些额外的参数，如凝固潜热、熔化潜热等。
这些参数可以通过实验来测量或者通过热力学计算得到。
除了基本参数之外，还需要设置一些数值参数。
对于数值参数的设置，需要考虑模拟的精度和计算效率之间的权衡。
例如，网格的细化程度会影响模拟结果的精度，但同时会增加计算量。
因此，需要根据模拟的需求和计算资源的限制来选择合适的网格大小和划分方式。
此外，时间步长也是一个重要的参数，需要根据物理过程的时间尺度和稳定性条件来设定。
在设置参数之前，还需要对模拟任务进行预处理。
例如，需要准备好流体和固体的几何模型，并进行网格划分。
在网格划分的过程中，需要根据模拟需求来选择网格的类型和密度。
对于复杂的流体几何形状，可以考虑使用非结构网格，以提高模拟效率和精度。
最后，完成参数设置后，可以开始进行模拟计算。
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2、凝固/熔化模型的理论
Fluent的凝固/熔化模型可以说明在外壁和凝固材料之间形成气孔 ，用一个附加的传热阻力在liquid fraction小于1的外壁和单元之间 。这个接触阻力说明改善和外壁附近的流体传导性。
3、凝固和熔化基本步骤
建立一个有关凝固/熔化问题的程序如下所示。（注意：这个程序 只包括凝固/熔化模型必须的步骤；你还需要像通常一样设定其他 的参数，如边界条件等等。） 1、激活凝固/ 熔化模型
Fluent 会自动激活能量方程，所以不需要在激活凝固/熔化模型 前访问Energy 面板。
3、凝固和熔化基本步骤
2、在Paramenters 下面定义Mushy Zone Constant
对于多数的计算来说推荐采用104－107 之间的值。Mushy Zone Constant 数值越高，阻尼曲线越陡，并且当材料凝固的时候速度 回落的越快。在液体区域，当控制体在较小波动下的凝固和熔化 交替时，过大的数值可以引起解的波动。
2ΔH的总和
其中 h
参考焓 参考温度 定压比热
2、凝固/熔化模型的理论
流体分数 ，被定义为
潜热内容可以查阅相关的材料的潜热性能表 潜热的值从0（对固体）到L（对液体）之间变化。
2、凝固/熔化模型的理论
在连续铸造过程中，凝固的物质通常被连续地从计算域拉出。因 此，该固体材料会产生有限的速度，这个速度必须在焓 - 孔隙度 法加以考虑。
3、凝固和熔化基本步骤
3、如果想在方程里包含牵连速度，激活Parameters 下的Include Pull Velocities 选项
3、凝固和熔化基本步骤
4.在Materials 面板上，定义Melting Heat，Solidus Temperature和Liquidus Temperature。
1、概述
fluent提供下列凝固和熔化模型的性能： (1)计算在纯金属固-液凝固/熔化，同时也可以在二元金属中计 算。 (2) 连续铸造加工过程的模型（例如拉伸固体材料脱离主体） (3) 固体材料和表面之间的热量的接触抵抗模型（例如由于空 气间隙的出现） (4) 在凝固和熔化过程中相之间的传递模型。 (5) 关于大量的凝固/熔化的后加工（例如液相和拖曳速度）
1、概述
在fluent中凝固/熔化模型的局限性如下： （1）在凝固/熔化模型中只能用非耦合的求解器；不能用耦合 的求解器。 （2）凝固/熔化模型不能用于可压缩流体。 （3）关于多相的模型（vof，mixture和Eulerian）,只有VOF 模型可以用在凝固/熔化中。 （4） 除了组分扩散，不能指定材料属性在分离固体和液体材 料。 （5）当用凝固/熔化模型连接组分传输反应模型时，这里没有 限制反应的机制在仅有液体区；例如，在任何地方反应被求 解。
凝固和融化分析
1、概述
fluent可以求解关于凝固和（或）熔化发生在一定温度（例如 纯金属）或超过一定温度范围（例如二元合金）流体流动的 问题。Instead of tracking the liquid-solid front explicitly， fluent用热函-多孔性公式。液固混合区被看作多孔性等于液体 区域的多孔介质区域，并且，适当的动量下降被加到动量方 程里来说明由于固相材料引起的压力损失。Sinks项同时也被 加到湍流方程来说明固相区多孔性的减少。
4、实例
4、实例
4、实例
Training Manual
Advanced Contact & Fasteners