CFX_13_瞬态模拟

合集下载

混流式水轮机飞逸过程瞬态流动与能量耗散研究

２０２３年７月水利学报ＳＨＵＩＬＩＸＵＥＢＡＯ第５４卷　第７期文章编号：０５５９－９３５０（２０２３）０７－０７９４－１２收稿日期：２０２３－０２－１４；网络首发日期：２０２３－０７－１７网络首发地址：ｈｔｔｐｓ：??ｋｎｓ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ?ｋｃｍｓ２?ｄｅｔａｉｌ?１１．１８８２．ＴＶ．２０２３０７１４．１３２２．００２．ｈｔｍｌ基金项目：国家自然科学基金项目（５１８３９０１０，５２１０９１０９）；中国博士后科学基金项目（２０２１Ｍ７０２６４１）；陕西省教育厅青年创新团队科研计划项目（２２ＪＰ０５７）；陕西高校青年创新团队（２０２０－２９）作者简介：李颜雁（１９９６－），博士生，主要从事流体机械流动理论研究。

Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｙｙ＿ｘｕｔ＠１６３．ｃｏｍ通信作者：郭鹏程（１９７５－），博士，教授，主要从事流体机械流体动力学及稳定性控制研究。

Ｅ－ｍａｉｌ：ｇｕｏｙｉｃｈｅｎｇ＠ｘａｕｔ．ｅｄｕ．ｃｎ混流式水轮机飞逸过程瞬态流动与能量耗散研究李颜雁１，孙龙刚１，郭鹏程１，２，范文睿１，徐卓飞１（１．西安理工大学水利水电学院，陕西西安　７１００４８；２．西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点试验室，陕西西安　７１００４８）摘要：水轮机经历飞逸过程时，其内部将出现流动分离、涡漩及高振幅压力脉动等瞬态水力特性。

为明确其在飞逸过程的不稳定流动特性，本文以某典型水头段混流式模型水轮机为研究对象，对其由额定转速过渡至飞逸转速的瞬态流动过程开展研究，数值计算获得的飞逸单位转速及流量与试验测试结果吻合较好。

结果表明：飞逸过程中，转轮进口处水流在大冲角作用下形成较强的流动分离，诱发转轮叶片通道产生大尺度的涡漩结构，且随转速升高，涡漩体积逐渐增大，对主流形成强烈扰动。

过流部件内均捕捉到低频、宽频特征的高振幅压力脉动，频率范围在０．５倍叶频以下，且对应的转轮域压力幅值最高。

进一步，本文基于能量平衡方程分析水轮机能量耗散特性，发现各过流部件能量耗散主要发生在转速上升的初始阶段，且转轮和尾水管内的能量耗散之和超过耗散总量的９０％。

cfx1308流体瞬态分析

• Set the Time Step size
– This controls the spacing in time between the solutions points
• Options are:
– Timesteps / Timesteps for the Run
• Various formats accepted, e.g. • 0.001 • 0.001, 0.002, 0.002, 0.003 • 5*0.001, 10*0.05, 20*0.06
8-6
Release 13.0 December 2010
Transient Simulations
1. Analysis Type
Training Manual
• Edit Analysis Type in the Outline tree and set the option to Transient
ANSYS, Inc. Proprietary
© 2010 ANSYS, Inc. All rights reserved.
8-8
Training Manual
Release 13.0 December 2010
Transient Simulations
2. Time Duration and Time Step
– Your goal may also be simply to analyze the flow over a prescribed time interval.
• Free surface flows • Moving shock waves • Etc.
• Extract quantities of interest

CFX11_05_SolverControl

• 如果时间步过大, 收敛性就会变得有弹性，或者会导致求解器的失败.
• 如果时间步过小, 收敛性将会非常的慢，结果可能不会十分准确 • 对于水平对流为主的流动来说, 流体在计算域内停留的时间分数经常是确定时间步的好参考
3/23/2007 © 2007 ANSYS, Inc. All rights reserved.
proprietary时间步选择?通常选择长度尺度速度尺度的13作为时间步?可能在迭代的最初几步或是复杂的物理现象跨声速流动等模拟时需要较小的时间步?对于旋转机械来讲1是个好的选择?对于浮力驱动流时间步应该基于重力热膨胀率温度差和长度尺度的函数version133232007?2007ansysinc
3/23/2007 © 2007 ANSYS, Inc. All rights reserved.
CFX 11.0 ANSYS, Inc. Proprietary
Inventory #002445 5-14
Version 1.3
关键点
• 用户可以调整求解器控制选项来调整求解器和收敛准则的计算精度和主动性
初始猜测 50 迭代步 100迭代步 150迭代步结果
3/23/2007 © 2007 ANSYS, Inc. All rights reserved. CFX 11.0 ANSYS, Inc. Proprietary
Inventory #002445 5-6
Version 1.3
时间步选择
• 为了获得成功的收敛性, 时间步的选择在其中起着非常重要的角色.
Version 1.3
CFX前处理求解器控制
讲座 5
3/23/2007 © 2007 ANSYS, Inc. All rights reserved.

ANSYS-CFX

ANSYS CFX-Pre User Guide1、CFX-Pre Basics：1、Starting CFX-Pre：File >> New Case；General：通用CFX-Pre界面，用于所有类型CFD模拟；Turbomachinery：涡轮机械CFD模拟；Quick Setup：CFX-Pre简化，仅用于单计算域（single-domain）、单相（single-phase）问题模拟；不支持：多相（multiphase）、燃烧（combustion）、辐射（radiation）、高等湍流模型（advanced turbulence models）CFD模拟。

Library Template：模板库提供特定物理模拟模板；2、CFX-Pre W orkspace：Outline 结构：（1）Mesh：网格操作如：导入（import）、变换（transformation）、渲染（render）、可视化（show、hide）（2）Simulation：AnalysisAnalysis Type：稳态（steady）、瞬态（transient）分析，Domain：流体（fluid）、多孔介质（porous）、固体（solid）计算域，区域、类型、属性设置；Domain Interfaces：计算域、网格连接界面；Global Initialization：全局计算域初始化，单一计算域初始化于Domain中设置；Solver：求解单位（Solution Units）、求解控制（Solver Control）、输出控制（Output Control）；Coordinate Frame：默认笛卡尔坐标系，可创建新坐标系统；Materials、Reactions：材料、化学反应；Expressions、Functions、V ariables：表达式、自定义函数、变量、及子程序；（3）Simulation Control：分析求解控制、及求解结构序列（Configuration）设置；（4）Case Options：显示、标示设置；3、CFS-Pre 文件类型：（1）Case File（.cfx）：CFX-Pre数据文件，包括模拟物理学定义、计算区域设置、网格信息；（2）Mesh File：网格文件；（3）CFX-Solver Input Files（.def，.mdef）：CFX-Solver输入文件，单一结构输入文件（.def）；多结构输入文件（.mdef），需补充构造序列（Configuration Definition）定义文件（.cfg）；（4）CFS-Solver Results File（.res，.mres，.trn，.bak）：结果文件（.res单一结构，.mres多结构），多结构模拟.mres文件，同时可生成单一.res结果文件；中间结果文件（.trn瞬态结果文件，.bak备份文件），Output Control >> Trn Results、Backup设置；（5）CFX-Solver Error Results File（.err）：CFX-Solver求解失败错误信息文件；（6）Session File（.pre）：CFX-Pre录制CCL操作命令；（7）CCL File（CFX Command Language，.ccl）：CFX-Pre保存CCL 命令状态文件，较Session File，仅对当前CCL命令操作状态保存。

集成参数化有限元与响应面的矿用螺旋输送机带式螺旋轴轻量化设计

集成参数化有限元与响应面的矿用螺旋输送机带式螺旋轴轻量
化设计
曹阳;梁根;李晓科;张彦超;马军
【期刊名称】《机械设计》
【年(卷),期】2024(41)3
【摘要】针对工程机械优化目标函数隐性化和求解效率低的问题,文中提出了一种集成参数化有限元与响应面的优化设计方法,并以矿用螺旋输送机带式螺旋轴轻量化设计为例,说明了该方法的思路与实现过程。

为提高有限元建模效率,开发了基于APDL的带式螺旋轴参数化有限元模型,实现了不同尺寸带式螺旋轴的快速有限元分析。

通过析因试验筛选出对带式螺旋轴受力分布和疲劳寿命影响显著的设计变量,并以结构强度和疲劳寿命为约束建立带式螺旋轴轻量化设计模型。

采用优化的拉丁超立方采样并结合有限元仿真结果建立响应面模型,来拟合设计变量与目标函数之间的隐式关系,最后通过Minitab响应优化器进行寻优求解,实现带式螺旋轴减重15.4%。

求解及验证结果表明:所提出的方法不仅轻量化效果明显,而且可以在保证计算精度前提下缩短设计周期,提高整体优化效率。

【总页数】7页(P99-105)
【作者】曹阳;梁根;李晓科;张彦超;马军
【作者单位】郑州轻工业大学机电工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TD823
【相关文献】
1.带式输送机转弯装置在螺旋开采工作面的应用与研究
2.矿用带式输送机传动滚筒结构轻量化设计研究
3.基于参数化设计的矿用带式输送机结构优化研究
4.带式输送机传动滚筒轴的参数化设计与有限元分析
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

cfx瞬态计算案例

cfx瞬态计算案例CFX（Computational Fluid Dynamics for CFX）是一种用于流体力学模拟的计算软件，它能够对流体流动、传热和传质等问题进行数值计算和仿真。

CFX瞬态计算是指在时间上变化的过程中对流体流动和传热进行数值模拟和分析。

下面将列举一些CFX瞬态计算的案例。

1. 瞬态热传导问题：通过CFX瞬态计算，可以模拟材料内部的温度分布随时间的变化。

例如，可以通过瞬态计算来分析热电元件的温度响应，以评估其性能和稳定性。

2. 瞬态流动问题：CFX瞬态计算可以用于模拟流体在管道、喷嘴或泵等装置中的瞬态流动行为。

例如，可以通过瞬态计算来分析喷嘴中的喷液过程，以优化喷嘴的设计。

3. 瞬态湍流模拟：CFX可以进行瞬态湍流模拟，通过对湍流场随时间的演化进行数值模拟，可以更加准确地预测湍流现象的发展和演化。

例如，可以通过瞬态湍流模拟来研究风力发电机叶片上的湍流结构，以提高其能量转换效率。

4. 瞬态燃烧模拟：通过CFX瞬态计算，可以模拟燃烧过程中燃料和氧气的混合、燃烧和传热过程。

例如，可以通过瞬态燃烧模拟来研究内燃机燃烧室中的燃烧过程，以优化燃烧效率和减少污染物排放。

5. 瞬态多相流模拟：CFX可以进行瞬态多相流模拟，用于模拟多种物质在流体中的相互作用和运动。

例如，可以通过瞬态多相流模拟来研究颗粒在气流中的运动和聚集过程，以优化粉尘收集器的设计。

6. 瞬态冷却模拟：通过CFX瞬态计算，可以模拟冷却过程中的温度分布随时间的变化。

例如，可以通过瞬态冷却模拟来研究电子设备散热器中的温度响应，以确保设备的稳定运行。

7. 瞬态传热模拟：CFX可以进行瞬态传热模拟，用于模拟传热过程中的温度分布和热流量的变化。

例如，可以通过瞬态传热模拟来研究材料在高温环境下的热应力和热膨胀行为。

8. 瞬态空气动力学模拟：通过CFX瞬态计算，可以模拟飞行器在飞行过程中的空气动力学行为。

例如，可以通过瞬态空气动力学模拟来研究飞机在起飞和降落过程中的气动性能，以提高安全性和燃油效率。

制动盘的热分析

制动盘的热分析摘要制动是一个把车辆的动能转变成机械能并必将以热的形式耗散的过程。

制动时，在制动盘和衬垫间产生的摩擦热可导致过高的温度。

更重要的是在接触过程中切向压力和相对滑动速度是很重要的。

本次主要通过ANSYS分析了制动盘的全热行为。

盘式制动器的温度分布的建模是用来确认在制动操作时所涉及到的所有的因数和输入参数，例如制动类型，制动盘的几何设计和常用的材料。

通过仿真所得到的结果是比较满意的。

关键词：干接触，制动盘，热流，传热系数1简介在制动系统的研究中，热分析还处在一种原始阶段。

在制动阶段，温度和热梯度很高，这会产生压力和变形，这种影响会在外观和裂缝的加重上显示出来[1,2]。

然后很重要的是在盘式制动器中精确地确定温度场。

停车制动时，温度没有时间来被稳定在制动盘。

一个瞬态分析是必要的。

这对鉴定热梯度也是必不可少的，这就是需要三维建模的问题了。

热负荷表现在热通量进入制动盘通过刹车衬垫。

在制动盘和衬垫的接触面产生的大量的热量毫无疑问的引起了在域内对转子的不均匀的温度分布，然而衬垫的的环境在相互的滑动中被不断的加热⑻这种在盘式制动器的接触表面确定温度分布的瞬态热分析方法被执行了。

这种制动盘和固定衬垫相互滑动所产生的摩擦热效应分布不均匀的问题使用有限元力学模型试验有几种可能发生在汽车的应用传热系数上。

对在制动盘循环制动时的温度分布能够有一个比较，在制动过程中每一种情况分析下的能量转化在最后释放时的周期是相等的。

程序的改变是用来发展移动热源，就像热流对流冷却的分界线。

在转子旋转时准确模拟它的加热的困难通过使用代码而被忽略，这可以保证使成型的曲线负责让热通量在随后的某个时刻进入制动盘⑷。

在本次研究中，我们将会在三维空间呈现出一个数值模拟来分析全热行为和通风的盘式刹车。

基于有限元计算方法的热量的计算将利用软件ANSYS 11 o2. 热量进入制动盘在一个制动系统中，机械能转化为一个发热的能量。

这个能量的特点是它是在制动阶段时制动盘和衬垫的总热量。

旋转列车气流的大涡模拟概论

旋转列车气流的大涡模拟Hassan Heniida.Naliia Gil,Chris Baker摘要利用大涡模拟（LES）方法研究高速列车的气流问题，釆用标准的Smagorinsky模型模拟亚格子应力。

列车模型是由4辆车组成的1/25比例的ICE 2型列车。

该模型被放置于直径为3.61m的旋转试验台上.基于列车的高度和速度，分别对雷诺数77 000和94 000 的大涡进行了模拟。

模拟中运用了粗糙的、中等的和加密的3种讣算网格。

这三种网格分别由6X106, 10X 106 ,和15X106个节点组成。

加密网格的计算结果与试验数据吻合较好。

运用大涡模拟获得了不同的流动区域：上流区、鼻端区、边界层区、风挡区、尾流区和远尾流区。

在靠近列车鼻端区域从气流的最大速度幅值中可以出现局部的速度峰值。

面压力的最大值和最小值分别出现在黑近鼻尖区域的顶面和底面。

所有的湍流结构都产生于列车的顶部，并被列车外侧的径向速度分量所掠过。

在列车的外侧，主要是大结构的大湍流占据主要地位。

研究表明，以柱面形式支撑的风挡和车下复杂结构对气流的速度有很大的影响。

在合适的雷诺数范圉内，气流流速与列车速度近似地呈线性关系。

1.引言列车在空气中运行时，会导致列车两侧以及尾部的气流产生重要的气流流速。

这种现象会对乘客和铁路沿线工作人员的安全造成威胁，同时也会给婴儿车以及手推车带来很多问题。

鉴于对外部环境所造成的影响，铁路安全与标准学会（RSSB）⑴近期已将其确定为亟待解决的课题，各种研究工作也需要开展。

RSSB最新的一项研究显示，在英国，与其他危险相比，所有与列车气流相关的危险所占比例较小。

然而，如得不到有效的组织管理，列车气流会对站台乘客以及铁路沿线工作人员的安全造成很大的威胁。

自1972年以，英国大陆地区已经报道了24起事件，这些事件不但涉及到气流产生的作用力对静止站台上的婴儿车、手推车所造成的伤害，而且也有对乘客及其物品的伤害［29。

低流速水流小型发电机CFX数值仿真及样机研制

上低功率设备提供稳定可靠的电源。
收稿日期：２０１６—０８—１２修回日期：２０１６—０９—１２
桨叶尺度叶轮直径／ｅａｒ
叶片数量／片叶片长度／ｅａｒ叶片宽度／ｅａｒ
参数１００
选型、结构设计和试制工作，发电机样机经多项试
图１低流速水流小型发电机初步设计方案表１桨叶叶轮参数
验测试，其水密性能良好，能够在较低水流流速下启动工作输出电能，可以作为航标标志船或者水
３９０１５
叶片倾角／（。）
主轴直径／ｅａｒ
３０
２０
基金项目：交通运输建设科技项目（２０１１—３２８—２０１
—
１４３０）
第一作者简介：潘
诚（１９８Ｏ一），男，硕士，高级工程师
电能，可以有效的解决传统铅酸蓄电池的维护等
繁重的工作。
当前水流能的众多研究主要关注在大型海流上，对内河低流速水流能的利用的研究非常少，大多停留在概念设计阶段。利用流体力学软件ＡＮ－ＳＹＳＣＦＸ软件运用数值模拟的方法，研究分析叶轮在水流中的主轴所受转矩和理论转速，在此基础上完成了低流速水流小型发电机的主要部件的
（矢量图）和桨叶表面所，可获得桨叶在不同水流流速下叶轮主轴所获取的转矩大小，见表２。

cfx

2-29 CFX 10.0
© 2005 ANSYS, Inc.
固体时间长度

固体时间长度应该远远大于流体时间长度 (通常选择流体时间范围的10到100倍）
- 在固体域中，能量方程通常非常稳定 - 固体时间长度比流体要大得多

流体时间长度一般用 L/V 来估计固体时间长度由下列式子自动计算 L2/α where: α=λ/ρcp
2-10 CFX 10.0
© 2005 ANSYS, Inc.
流体子域

流体子域允许添加下列源项 (取决于在创建域的时候设定的物理模型):
- 能量 - 质量 (连续性) - 动量 - 通过设定合适的系数，可以模拟线性或二次函数式的阻力 - 辐射 - 只适用于单相，可以选择 Discrete Transfer 或 Monte Carlo 模型 - 附加变量 - 流体组分 - 湍流
- 对流体边界没有什么需要特殊考虑的地方 - 对固体的外部面必须施加固体边界条件（即那些不和流体域相连的面）

求解器控制:
- 固体时间长度控制必须用以下两种方式当中的一种定义:
- Auto Timescale with optional Solid Timescale Factor - Physical Timescale with required Solid Timescale
速度矢量静压温度湍流变量其他
2-8 CFX 10.0
© 2005 ANSYS, Inc.
子域
CFX-Pre
2-9
© 2005 ANSYS CHINA, Inc.
CFX 10.0
子域

在指定3D区域施加源项创建子域前必须有一个域已经存在一个域中可以包含多个子域流体子域必须处于流体域中固体子域必须处于固体域中源（和汇）可以是常数或CEL表达式设定子域一开始需要给子域命名，并选择它所在的域

基于CFX的内啮合齿轮泵流场瞬态仿真分析

2021年第3期农机使用与维修17基于CFX的内啮合齿轮泵流场瞬态仿真分析任京芹(西安工商学院，西安710020)摘要:齿轮泵内部流场情况复杂多变，通过利用流体力学计算软件CFX对齿轮泵进行了瞬态仿真分析，分析了流场在齿轮泵内的变化情况，验证了仿真过程的正确性，计算了齿轮泵的流量、内外齿辂受力等随着齿轮旋转的变化，为齿轮泵设计提供参考依据。

关键词：齿轮泵;CFX；流场中图分类号:TH137.3文献标识码:A doi：10.14031/ki.njwx.2021.03.006o引言内啮合齿轮泵是将机械能转化成液压能的一种能量转换装置，为液压系统提供有压力的油液,是液压传动系统中常用的动力元件⑴。

内啮合齿轮泵作为一个回转泵，它主要是依靠泵缸与啮合齿轮间所形成的工作容积变化和移动来输送液体或使之增压。

它是由两个齿轮、泵体与前后盖组成两个封闭空间，当齿轮转动时,齿轮脱开侧的空间体积由小变大形成真空，将液体吸入;当齿轮啮合侧的空间体积从大变小时，从而将液体挤入管路中去。

吸入腔和排出腔主要是靠两个齿轮的啮合线来隔开的，齿轮泵的排出口压力完全取决于泵出处阻力的大小0。

泵内流场涉及到流体的扩展吸入、挤压排出等不同状态，流动情况由吸入腔和排出腔的内部流动决定,随着计算机技术和数值模拟技术的不断发展，利用CFX对复杂流场进行分析已经成为普遍应用的工程技术,通过该分析可以有效地仿真出流场在齿轮泵内部的流量、压力等参数的变化情况，可以为齿轮泵设计提供依据。

1齿轮泵模型考虑到内啮合齿轮泵的主体是两个齿轮、泵体与前后盖，利用CFX进行流场仿真分析时只需要对齿轮、吸入腔和排出腔进行分析即可，因此，这里对内啮合齿轮泵进行了简化，只保留了齿轮、吸入腔和排出腔以及输入和输出管道，外齿轮的最大内直径7.3cm o其结构如图1所示。

作者简介:任京芹(1980-)，女，汉族，山东莱州人，讲师，硕士，研究方向:机械设计制造及其自动化专业教学与研究。

CFX 基础教程

1-13
CFX 5.7 © 2004 ANSYS Inc.
线性和非线性方程
线性方程容易求解
- 解有保证 - 例如: 简单的导热(导热系数为常数), 势流方程, 和弹性应力分析
Example: 2D Heat Conduction
∇ ⋅q = 0 q = -k∇T for k = constant ∇2 T = 0 ∂ 2T ∂ 2T + 2 =0 or 2 ∂x ∂y
1-10 CFX 5.7 © 2004 ANSYS Inc.
能量守衡
流入热量流入的总焓
表述
输出功能量总量流出的总焓
流入热量 - 输出功 =
积分方程
内部能量变化率 + 流出的焓 - 流入的焓
∂ ∫ ρ e d∀ + ∫cs H ρ v ⋅ dA ∂ t cv
例子:
1D 稳态流动
(Q − W ) =
CFX 5.7 © 2004 ANSYS Inc.
1-3
什么是 CFD?
• CFD 是计算流体动力学的缩写，即 Computational Fluid Dynamics 。 • CFD是模拟包含流体流动、传热以及其它附加的物理化学现象的工具。
Coal combustion in a multi-burner furnace. Courtesy of International Combustion Limited
CFX-5.7文件结构
CFX-Pre
name.cfx Cfx.##.pre
CFX-5 Solver Manager
CFX-Post
---.res ---.def ---.gtm
Third Party Meshes

CFX11从入门到精通1

Disclaimer Notice:
This document has been reviewed and approved in accordance with the ANSYS, Inc. Documentation Review and Approval Procedures. “This ANSYS Inc. software product (the Program) and program documentation (Documentation) are furnished by ANSYS, Inc. under an ANSYS Software License Agreement that contains provisions concerning non-disclosure, copying, length and nature of use, warranties, disclaimers and remedies, and other provisions. The Program and Documentation may be used or copied only in accordance with the terms of that License Agreement.”
Version 1.3
CFX 11.0 培训教材
3/23/2007 © 2007 ANSYS, Inc. All rights reserved.
CFX 11.0 ANSYS, Inc. Proprietary
Inventory #002445 TOC-1
Version 1.3
培训手册 CFX 11.0入门培训 Inventory Number: 002445 Edition: 1.3 ANSYS Release: 11.0 Published Date: March 23, 2007

CFX培训教材瞬态模拟课件

• 也可以通过指定时间间隔的方法简单的进行流动分析.
• 自由面流动 • 冲击波的运动 • 等.
• 详细分析关心的量
• 固有频率，如.斯特劳哈尔数(Strouhal Number) • 时均(Time-averaged)和/或均方根(RMS)值 • 与时间相关的参数 (如. 冷却一个热的固体的时间要求, 污染物的扩散时间) • 谱数据 – 快速傅里叶变换(FFT)
• Tip: 监测一个表达式，在求解器
管理器中将创建一个瞬态记录
PPT学习交流
18
7.输出
• 与稳态输出不同的是，瞬态输出在每个时间步都包括
• Courant数信息显示在每个时间步的开始处
• 通过检测RMS和MAX残差，确保在时间步结束时达到收敛
PPT学习交流
19
谢谢
PPT学习交流
20
ANSYS CFX 培训教材第六节：瞬态模拟
PPT学习交流
1
原因
• 自然界几乎所有流动都是瞬态流动!
• 在以下假设下，可以认为流动是稳态的:
• 忽略非稳态波动
• 采用总/时均方法，忽略流动的波动性 (这也是为什么采用湍流模型模化湍流的原因)
• 在CFD,首选稳态的计算方法
• 更小的计算代价 • 更易处理和分析
• 拾取关心的变量 • Start和Stop Iteration List：定义收集统计
开始和结束的时间
PPT学习交流
17
6.输出控制
• Monitor Points通常用于稳态模拟
• Monitor Coefficient Loop
Convergence在时间步内为每个
迭代创建监测记录
• 用于观察关心量在时间步内是否在收敛 • 默认的仅仅显示时间步末的检测值

紧格式无模型自适应控制在四旋翼飞行器中的应用

紧格式无模型自适应控制在四旋翼飞行器中的应用
丁勇军;王建宏;罗熙;张金龙
【期刊名称】《电光与控制》
【年(卷),期】2024(31)6
【摘要】为解决难以建立自适应离散变结构控制的受控系统数学模型问题,提出一类改进的基于紧格式离散时间非线性系统的无模型自适应控制(ICF-MFAC)方法。

首先,在仅有一项时变积分项的CF-MFAC方法中加入误差反馈输出控制项,使得控制器具有在线整定内部参数的优势,提高系统的动态性能。

然后,通过严格的数学推导对ICF-MFAC方法进行收敛性证明,理论分析表明,ICF-MFAC方法提高了伪偏导数估计值的利用率,加快了系统的响应速度。

最后,在四旋翼飞行器中进行仿真实验,与CF-MFAC方法相比,改进的控制方法控制误差减小6.12%,且无超调、跟踪误差小,始终保持良好的控制效果和鲁棒性。

【总页数】7页(P87-93)
【作者】丁勇军;王建宏;罗熙;张金龙
【作者单位】江西理工大学电气工程与自动化学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP273
【相关文献】
1.直线电机的紧格式无模型自适应控制
2.无模型自适应控制在主汽压控制中的应用及研究
3.无模型自适应控制在锅炉主汽温控系统中的应用
4.无模型自适应控制在飞机防滑刹车中的应用
5.紧格式无模型自适应控制在直线电机中的仿真
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

TOPAZⅡ反应堆本体流固共轭传热数值模拟

Vol. 40 No. 6Dec. 2020第40卷第6期2020年］2月核科学与工程Nuclear Science and Engineering TOPAZ H 反应堆本体流固共辄传热数值模拟邹佳讯，郭春秋，孙征(中国原子能科学研究院反应堆工程技术研究部，北京102413)摘要：TOPAZ II 是用于为空间探索提供动力的一种反应堆，TOPAZ II 堆本体内涉及液态钠钾合金流动，流体和冷却剂套管之间的换热、堆本体零部件的固体导热，反射层外壁面与外界的辐射换热等问题，本文利用计算流体力学程序CFX 对TOPAZ II 反应堆堆本体流固共辄传热进行数值模拟，数值模拟计算得到了全堆芯的流量分配数据，数据表明各通道流量分配因子偏差非常小；得到了活性区环形通道的壁面摩擦系数，摩擦系数反映了压降与流量的关系，与经验关系式计算得到的摩擦系数进行了对比，额定流量下的数值结果与经验关系式的偏差不到5%；数值模拟得到的努赛尔数与已发表的经验关系式进行了比较，最大偏差小于1%,验证了液态钠钾合金环管内的流动与换热数值模拟的可靠性与准确性。

计算得到了详细的活性区慢化剂、端部皱反射层、侧皱反射层等的温度分布，所获得的计算结果可以为力学分析提供设计依据。

关键词：数值模拟；流固共辄换热；CFX ； TOPAZ n 中图分类号：TL33文章标志码：A 文章编号：0258-0918 (2020) 06-1104-09Numerical Simulation ofConjugate Heat Transfer in TOPAZ- H Reactor ComplexZOU Jiaxun> GUO Chunqiu, Sun Zheng(Reactor Engineering Technology Research Division, China Institute of Atomic Energy, Beijing 102413, China)Abstract : TOPAZ U , cooled by liquid metal , moderated by ZrH8» reflected by Be,is a reactor used for deep space exploring ・ In TOPAZ U reactor complex, there existsliquid metal flowing and heat transfer in annular channels » thermal conduction in thesolid components, and thermal radiation between the outside wall of the reflector and the surrounding environment. The mature fluid computational dynamics software CFX was used to perform the numerical simulation of conjugate heat transfer in TOPAZ- Hreactor complex. And the calculated mass flow factors of all the coolant channels haveshown a great uniform distribution tendency. The friction factor, reflecting the relation ship bet w een the pressure drop and the mass flow rate, was obtained through CFD-收稿日期：2020-09-11作者简介：邹佳讯(1983—),男，安徽人，副研究员，硕士研究生，现主要核能科学与工程方面研究1104POST,which have been validated against that calculated with empirical correlations.The comparison has shown that numerically calculated friction factors under nominal flow condition were less then5%deviation from empirical ones・The Nusselt numbers,reflecting the heat transfer performance,were also acquired through CFD-POST,and compared with that calculated empirically by correlations reported in the reference papers・And the results have shown a great agreement with less then1%deviation from each other・Thus the flow and heat transfer numerical simulation were reliable and accurate.The numerical simulation gave detailed three dimensional temperature field in related solids,which provided input for the mechanical analysis and lay foundation for thermal hydraulic optimization of this type of reactor・Key words:Numerical Simulation；Conjugate Heat Transfer；CFX;TOPAZ-IITOPAZ-n是由俄罗斯开发的热离子型空间核动力反应堆的堆型m幻，TOPAZ-II反应堆不同于常规的陆上反应堆，其堆型要求相对紧凑、小型或微型化。

CFX_13_瞬态模拟.

– 最初的迭代需要较小的时间步以避免求解器开始的运行困难
• 如果需要从初始估算值计算, 自动估算永远不可用
– 用户必须输入初值 – ‘Automatic with Value’ 建议使用
2 4 6 8 10 12 14 16
Time (seconds)
3/23/2007 © 2007 ANSYS, Inc. All rights reserved.
• 和 Maximum Number of Timesteps类似，当重新启动瞬态计算，不记及先前迭代的时间步数
Version 1.3
3/23/2007 © 2007 ANSYS, Inc. All rights reserved.
CFX 11.0 ANSYS, Inc. Proprietary
-污染物扩散
– 脉动边界条件
-旋涡脱落
– 振动流
-回流区
– 浮力驱动流
Instant in time
t = 4231 seconds
Steady State
Transient
• 瞬态模拟需要为求解器输入实际时间来决定求解的时间间隔
3/23/2007 © 2007 ANSYS, Inc. All rights reserved.
– Timesteps for the Run – Adaptive
• 时间步发生变化以满足指定的收敛标准
Version 1.3
3/23/2007 © 2007 ANSYS, In.0 ANSYS, Inc. Proprietary
Inventory #002445 13-8
如何设定瞬态问题 2. 边界条件
• 如果需要, 使用时间函数表达式代替常量边界条件