第四章 FLOW-3D 网格与边界条件
第四章 FLOW-3D 网格与边界条件
2023语文教育实习心得体会6篇语文教育实习心得体会1短暂的一个多月的实习生活结束了，可是当中确有很多东西值得自己一一去回味和深思，尤其是在语文教学方面。
下面我就我的语文的'实习教学实践来谈谈我对语文教学的几点体会和感受。
我认为要把语文教学搞好，主要要把三个环节做好，其包括：课外准备、课前备课、课堂教学。
一、课外准备这是整个教学活动必要的前提。
它大致包括以下几个方面的准备工作：教师自身素质的提高、作业和试卷的批改和课外的师生交流。
首先，作为语文教师，先要把自己的语文这一学科教学搞好，积极钻研，对自己所从事的具体教学科目必须了解透彻。
这就要求教师对教学大纲的掌握、对教材的熟悉、对辅导资料的深研，并且应该广涉与自己教学相关的书籍和报刊资料。
在广涉的过程中我们还可以对重要的资料进行必要的整理。
只有在自己的脑中和手中掌握大量的资料后，才可以在课堂教学中引用相关的知识，从而扩大学生的视野，调动学生的兴趣，更好的完成自己的教学任务。
其次，作业和试卷的批改是了解学生的重要措施之一。
一直都听以前的语文老师说：语文的作业评改，尤其是作文的评改，是一件十分麻烦而且辛苦的事情。
经过的自己的实习，也证明了这一点。
教师通过对学生作业和试卷的仔细修改，可以了解他们对自己教学内容掌握的地步，以备下次授课的时候重点提出。
一名合格的教师还可以从中间发现许多细小又重要的信息。
我在廉江二中的实习过程中批改最多的是作文。
在作文的批改中，我不仅注意她们在句法、词语、结构等方面存在的缺点，有时还会在他们的作文中发现、了解到他们的思想状况的变化，再次，课外的师生交流是辅助课堂教学必要的手段。
根据我作为学生时候的感受，我觉得如果以为带课老师只是每天完成自己的教学任务后，拿起书本转身离开是很不正确的认识。
在课外教师与学生进行有选择性的交流，一方面可以处理好教师与学生之间的关系，一方面可以了解他们的水平，了解他们的需要。
在我实习的短暂一个月内面我有机会就和同学们在一起，深入他们，了解他们的水平和他们对我教学的意见。
flow-3d应用简介--中文
喷墨
利用薄膜振动产生墨珠 15
利用压力产生墨珠
© 2009 Hi-Key Technology
FLOW-3D® 计算结果演示
1.4 计算结果演示
球体自由落体过程
球体在水中平移的运动过程
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© 2009 Hi-Key Technology
Байду номын сангаас
FLOW-3D® 计算结果演示
1.4 计算结果演示
水波流动过程
船体在水中运动的过程
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© 2009 Hi-Key Technology
1.5 计算结果演示
密闭油箱晃动过程
油箱运动规律 时间(s) 0~3 3~6 6~9 9~10
耗油油箱晃动过程
X轴加速度（m/s2） 5 -5 5
18
-5
© 2009 Hi-Key Technology
1.5 计算结果演示
油箱内障碍物受到的x、y、z方向的冲击力
© 2009 Hi-Key Technology
FLOW-3D® 的应用领域
铸造工业
高压铸造模拟
铸造件从流动到固化整个过程的模拟
水力与环境工程
水流流过阶梯的过程 14
海浪对海岸结构物的冲击
© 2009 Hi-Key Technology
FLOW-3D® 的应用领域
民生用品
抽水马桶
水阀关闭过程模拟
FAVOR 传统的 FDM
几何体
网格显示
11
复杂几何的网格 © 2009 Hi-Key Technology
Flow-3D基本介绍—功能特点
能够精确地模拟具有自由界面的流动问题 (TruVOF®) ；
FLOW-3D使用简介PPT学习课件
Note: The inactive part of the mold is not shown here just to illustrate the effect of deactivating cells.
2020/3/5
Die casting, filling time 56 msec （压铸, 充型时间 0.056 sec） • full die volume:
simulation #1
simulation #2
simulation #3
…
2020/3/5
20
设定 Restart
2020/3/5
Navigator 让使用者可以简单的建 立 restart simulation
21
Restart Simulation 细项设定
定义重新启动 flsgrf文件源
Marine 船舶
2020/3/5
6
OffShore Platform 近海平台
InkJets 喷墨
Aerospace 航空航天
Multiphase Fluid 多相流
Valve 阀门等流体控制
Consumer Product 消费品
2020/3/5
7
在电脑的计算求解下，设计人员可测试多项 工程上之设计变更以及得到合适的结果。 测试设计方案以及事前找出设计缺陷。 比较多种设计方案之优劣。 减少水工模型制作所需要花费的时间及金钱。
从列表中选择重 新启动时间
使用者可以用浏览的方式检视希望 继续分析的时间。
Restart 的 source (flsgrf.dat) 不需要一 定与设定档在同一个文件夹内。
如果执行时 restart source 档案存在 ，程式会自动列出使用者可以选择 restart 执行的时间点。
FLOW D Cast介绍 理论培训教程
FLOW-3D ® Cast 理论培训
FLOW-3D Cast Training Class
Flow-3D Cast Training
何谓 Flow-3D Cast？
FLOW-3D Cast 是Flow Science公司推出一款针对于铸造工程的专 用版本，其具有简洁友善的中文操作界面、简单的网格设置以及强大的 求解计算核心，让用户快速有效的掌握软件。 FLOW-3D Cast 提供了精准的填充流态和凝固缺陷分析，让工程师和 设计者在开模前有所依据，优化设计方案，减少试模次数，进而降低生 产成本。 FLOW-3D Cast 为铸造工程提供了一系列物理模型，几乎涵盖所有的 铸造方向应用。如重力铸造、高压铸造、低压铸造、消失模铸造、精密 铸造、半固体铸造、挤压铸造等等。
Flow-3D Cast Training
利用 pyADMesh 检查 STL 图
• STL图形可以利用 FLOW-3D Cast 的 “pyADMesh”功能
FLOW-3D Cast Training Class
Flow-3D Cast Training
FLOW-3D Cast 内建几何工具
长方体 圆柱体
对 STL 图进行坐标转换（平移/旋转/比例缩放），注意单位 为毫米。
若导入后进行修改，请点击“建模/几何/几何导入/几何重新 定位”
Flow-3D Cast Training
FLOW-3D Cast Training Class
第二节 FLOW-3D Cast 几何建立
建立几何 导入几何 从库中几何导入
FLOW-3D Cast Training Class
Flow-3D Cast Training
FLOW3D-网格
FLOW3D-网格正交网格非正交网格均匀矩形网格变间距矩形网格FAVOR网格贴体网格无结构网格多块网格（好像是矩形自适应网格）（常识性东西略去）结构网格矩形单元的缺点是表面通常是离散的梯形，会引起流体损失和其他不需要的效果（FAVOR没有流体损失）有两种方法可以更好的表示曲线障碍物，贴体网格或对包含障碍物的网格进行剪切，FAVOR就是后者的一种。
矩形网格和贴体网格比较六面体单元需要3*(I+1)*(J+1)*(K+1)的数组定义每个节点坐标，远大于矩形网格的I+J+K，而且还需要保存如面积、体积等三维数组，在并行计算中需要内存的增加不可忽视。
单元的变形（不是矩形）可以引起精度降低，因为计算不在单元的中心上，但是可以用局部加密解决。
另外一个缺点是作用力和流量必须转换到单元表面的切向和法向上，通常需要相邻单元的信息（26个面、边和相邻六面体的交点），而纯矩形网格中只需要六个相邻单元的公共面。
而且不是每个结构化的矩形网格都可以转为贴体网格，For example, attempts to deform a straight section into an L-shape results in collapsed or inverted elements in the inside corner. 解决这种问题的方法是使用多块网格或使用非结构化网格。
无结构网格优点是可以较好的拟合边界，代价是网格生成过程不能完全自动化，比结构网格需要保存更多的信息，并且单元类型和大小的改变可能引起计算错误。
常用的无结构网格是四面体单元，比六面体单元更容易生成，但是通常精度较差，如一维流动中由于四面体网格没有平行的面因而不易计算。
总之，网格的选择与以下几个因素有关：生成网格的难易、内存需求、数值精度、和复杂形状的拟合程度、局部加密的难易。
（后面是夸FAVOR的矩形网格的，略）极其方便、迅速的修改网格。
FLOW3D铸造_进阶培训_物理选项
mass/momentum source
mass source
Advanced Casting Training
质量/动力源 : 解释
A mass/momentum source approximates a flat, two-dimensional orifice out of which emerges liquid metal, e.g., a cross-section of a pipe.
Advanced Casting Training
充填期间的表面缺陷跟踪 : 更多范例
Magnesium die casting
Advanced Casting Training
体积流量网格边界条件
指定的速度的边界条件
-
convenient when the open area is not exactly known is a more natural boundary condition in that flow rate is usually better known than velocity can be a function of time using tabular definition can be used at both inlets and outlets
物理工具和模型参数设置详解
新近增加了的模型(2007年和 2008年版本)。
常规模式 特别输出
Advanced Casting Training
目录
Inlet BC -体积流量网格边界条件 - 离心铸造入口逆流旋转counter-rotating inlet flow in centrifugal casting -质量/动力源
第四章,边界条件PPT讲解
计算流体与传热传质
压力边界条件
压力边界条件要求输入表压
（ gauge pressure）:
p p p absolute
gauge
operating
工作压力（Operating pressure）设置 :
Define Operating Conditions
适合压力边界条件设置的条件:
给定曲线分布的进口
用 UDF’s 定义边界条件. 曲线可以是空间变化，也可以 随时间变化.
读入: 从其它 CFD 软件模拟结果中读 入 产生一个格式文件，具有位置 及边界条件的信息。
可以处理曲线分布边界条件命令: Define Profiles
用 ‘hooks’把曲线加到边界条件中.
速度进口：Velocity Inlets
进口速度知道时，给定该条件 默认是均匀速度
针对不可压缩流动问题. 总(滞止)量（温度、压力 等）不定. 总(滞止)量不定用以调 节速度分布 如果用于可压缩流动，得 到的解不符合物理意义.
避免把速度进口放的太靠近障碍物.
计算流体与传热传质
Mass flux through boundary varies depending on interior solution and specified flow direction.
压力进口的地方可能会有流出情况出现. 流动方向由求解结果决定. Exhaust static pressure is defined by value specified for gauge total pressure wherever outflow occurs.
流体或固体材料 动坐标或滑移网格 源项 固定值 多孔介质区域 湍流（层流）
01、FLOW_3D V11介绍详解
数值模拟操作流程
• Start: Simulation • Import of CAD data •Generation of simulation geometry
• Definition of initial and boundary conditions • Entry of material data •Simulation calculation
FLOW-3D v11 Foundry Training
22
附加功能: History Probes
• History Probes 测量 & 记录基于所选的物理模型的数据输出
– 单元流体分数-F – 速度- u, v, w – 压力- p – 固定点- x,y,z – 更多
• Probes 是零体积
• Model Setup
– 建立 prepin 前处理文档 – 几何建立和参数设置 – 网格划分和边界条件 – 初始条件 – 物理模型和数值选项 – 输出选项
• Analyze
– 指定结果显示（图片、曲线、文本等）
• Display
– 1D, 2D, 3D 显示
FLOW-3D v11: Foundry Training
Complement
FLOW-3D v11 Foundry Training
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Stereolithography (.stl) 格式文件
• Stereolithography 格式定义
– 每个三角形被称谓小平面 – 小平面: 3 顶点和1单位法向向量 – 平面间必须只有一个边相连 – 必须形成一个完全封闭的壳体 – 最佳：每个文件都是一个壳体
FLOW-3D 铸造工程介绍
图形用户界面 Tony
Flow-3D介绍
专业流体软件Flow-3D介绍一、Flow-3D软件介绍Flow-3D软件是由美国Flow Science公司研发的三维计算流体动力学和传热分析软件，自1985年正式推出商业版之后，就以其功能强大、简单易用、工程应用性强的特点，逐渐在CFD（计算流体动力学）和传热学领域得到越来越广泛的应用。
目前Flow-3D软件已被广泛应用于水力学、金属铸造业、镀膜、航空航天工业、船舶行业、消费产品、微喷墨头、微机电系统等领域，它对实际工程问题的精确模拟与计算结果的准确性都受到用户的高度赞许。
该软件所具有的功能特点如下：（1）Flow-3D是一套全功能的软件，具有完全整合的图像式使用界面，其功能包括导入几何模型、生成网格、定义边界条件、计算求解和计算结果后处理，也就是说一个软件就能使用者快速地完成从仿真专案设定到结果输出的过程，而不需要其他前后处理软件。
（2）Flow-3D生成网格的技术利用其自带的划分网格的工具，采用可自行定义固定格点的矩形网格区块生成网格，不仅易于生成网格，而且建立的网格与几何图档不存在关连性，因此网格不受几何结构变化的限制。
如图所示。
图1 Flow-3D生成网格技术（3）Flow-3D提供的多网格区块建立技术，使得在对复杂模型生成网格时，在不影响其他计算区域网格数量的前提下，对计算区域的局部网格加密。
多网格区块可采用连接式（Linked）或巢式（Nested）网格区块进行网格建立。
图2 多网格区块建立技术（4）Flow-3D独有的FA VOR TM技术（Fractional Area / V olume Obstacle Representation)，使其所采用的矩形网格也能描述复杂的几何外型，从而可以高效率并且精确地定义几何外型。
图3 FAVOR技术与传统FDM技术的对比（5）Flow-3D采用的独特的计算方法TruVOF®，是经过对VOF技术的进一步改进，能够准确地追踪自由液面的变化情况，使其能够精确地模拟具有自由界面的流动问题，可精确计算动态自由液面的交界聚合与飞溅流动，尤其适合高速高频流动状态的计算模拟。
FLOW-3D另类学习
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当前工作目录当前工作目录
当前工作目录当前工作目录
工作目录存储位置工作目录存储位置
物理选项中操作界面物理选项中操作界面
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流体选项界面流体选项界面
流体选项界面流体选项界面
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产品充填产品充填
过程中热传过程中热传过程中热传过程中热传
过程中热传过程中热传过程中热传过程中热传
导入图标导入图标 分裂块图标分裂块图标
分裂块图标分裂块图标 渲染渲染
渲染渲染
模型设置模块界面模型设置模块界面
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充填完成充填完成
充填完成充填完成
自动划分网格图标自动划分网格图标
自动划分网格图标自动划分网格图标 刷新刷新
刷新刷新
STL导入图标导入图标
网格块网格块
网格块网格块
网格和几何选项界面网格和几何选项界面
网格和几何选项界面网格和几何选项界面
主菜单栏主菜单栏
主菜单栏主菜单栏 后处理显示模块后处理显示模块
模型运算模块模型运算模块 后处理显示模块后处理显示模块
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产品压铸时产品压铸时
FLOW----3D操作步骤概要
FLOW----3D操作步骤概要
FLOW----3D操作步骤概要
FLOW3D大概操作步骤：
一、引入STL文件
用三维软件UG、PROE等，设计成流道，与产品连在一起，最终另存为STL格式文件。
如果用mastercam做的3D流道，需要对流道进行破面修补，然后再把产品组装起来，最后导出STL文件。
二、建立网格
在FLOW3D里面，默认单位是CM，所以STL导入后，需要将产品的比例改为0.1，从而以CM为单位。
之后就可以建立网格，但网块不能过多，一般六块以下，太多会出错。
三、设置边界条件：
划分网格后，就设置边界条件。
在铸造方面，边界条件一般为W、S、V、P、I五个为主（S为对称、W为围墙、V为速度、P为压力、I 为连接），其余不用。
速度与压力只需要指定一个为边界填充条件即可。
四、设置物理模块
物理模块，根据要做模拟的种类及成型条件来设置。
五、设置通用的参数
通用参数，一般默认而不需要设置。
只需要设置填充条件就行，填充条件一般设置为填充分数
六、导入材料的物理特性
每种成型都有一个材料合金的特性，选择流体数据库，选择一个合金型号，双击就可以导入。
七、预计算
之后就可以预计算，如果没提示错误就可以计算。
flow-3d控制方程_解释说明
flow-3d控制方程解释说明1. 引言1.1 概述本文旨在介绍Flow-3D控制方程的相关知识，包括其基本概念、流体力学基础以及其在流体模拟中的应用。
Flow-3D是一种数值流体力学软件，经过多年的发展和改进，已广泛应用于各个工程领域。
1.2 文章结构文章主要由五个部分组成。
引言部分对文章进行了总体概述，并说明了各部分内容的安排。
接下来是流体力学基础知识部分，介绍了控制方程的概念和Navier-Stokes方程的基本原理，以及流体流动特性相关的背景知识。
然后是Flow-3D简介部分，详细介绍了该软件的概况、功能和应用领域，以及在计算模型和网格划分方法上的特点。
在主要内容中，我们将重点讨论Flow-3D控制方程模型与求解方法，包括其基本模型、数值求解方法和模拟结果验证与误差分析。
最后，在结论与展望部分对全文进行总结，并对未来研究方向进行展望。
1.3 目的本文旨在通过对Flow-3D控制方程的解释和说明，使读者对该软件有更深入的了解。
通过介绍流体力学基础知识和Flow-3D的详细信息，读者将能够更好地理解和应用该软件进行流体模拟，并为相关工程和科研项目提供支持。
此外，本文还旨在促进对Flow-3D控制方程模型与求解方法的研究和探索，以提高流体模拟的准确性和可靠性。
2. 流体力学基础知识：2.1 控制方程概述流体力学是研究流动物质运动的科学。
在流体力学中，控制方程是描述流体运动的基本公式。
它们由基本原理和守恒定律导出，可以用来描述流体中质量、动量和能量随时间和空间的变化规律。
2.2 Navier-Stokes 方程Navier-Stokes 方程是描述不可压缩流体运动的基本方程之一。
它结合了质量守恒方程和动量守恒方程，并考虑了粘性效应。
Navier-Stokes 方程可以表示为：∂ρ/∂t + ∇·(ρv) = 0∂(ρv)/∂t + ∇·(ρvv+P) = μ∇^2v其中，ρ为流体的密度，t为时间，v为速度场，P为压力，μ为黏度。
flow3dHydraulicsTutorial教程
Flow3d Hydraulics Tutorial水力教程本练习的目的是模拟水从水库通过薄壁堰流进下游水池。
图1 水流模拟在设计中，模拟的第一步是需要完全了解要分析的问题。
用流体力学知识，分析工程中哪些参数重要，如何简化问题，可能显现什么问题，和希望取得什么样的结果。
确信液体流动特性，如黏性、表面张力及能量作用大小的经常使用方式，是计算无量纲参数，如雷诺数、邦德数、韦伯数。
Re (Reynold’s Number)雷诺数=Inertial Force/Viscous Force=贯性力/黏性=UL/νBo (Bond Number)邦德数=Gravitational Force/Surface Tension Force=重力/表面张力=gΔρL2/σWe (Weber Number)韦伯数=Inertial Force/Surface Tension Force=惯性力/表面张力=LU2ρ/σ那个地址U是特点速度，L是特点长度，g是重力加速度，ρ是密度，σ 是表面张力系数。
对本问题，水从18cm高堰流过，水流在堰底的速度可近似按自由落体运动分析得出：Velocity = sqrt(2*980*18) = cm/s流体的雷诺数为：Re = 30cm x s / 10-2cm^2/s = x 105雷诺数大，意味着与贯性力相较，黏性力不可忽略。
因此，咱们不需要精细的网格求解壁黏性剪切层。
固然，由于流态的紊乱，液体内部有很多黏性剪切力，因此，需要在模型中指定黏性参数。
邦德数按下式求得：Bo = 980cm/s^2 * 1 gm/cc * (30cm)^2/(73gm/s^2) = x 104韦伯数按下式求得：We = 30cm * cm/s)^2 * 1gm/cc / (73gm/s^2) = x 104再者，大的邦德数和大的韦伯数说明，与重力和惯性力相较，表面张力可忽略。
模型是这种情形时，不考虑表面张力。
Flow-3D应用建议书-飞机燃油系统
一、需求分析飞机燃油系统是飞机上的一个非常重要的系统，它一方面用来储存机载发动机和APU需要的燃油，并在飞机允许的一切飞行状态和工作条件下，按一定的顺序向发动机不间断地供给规定压力和流量的燃油；另一方面，燃油系统还具有冷却飞机上其他设备和保持飞机重心于规定范围内等功能。
飞机燃油系统包括供油子系统、输油子系统、加油和放油子系统、油箱通气和增压子系统、机身和机翼燃油箱以及燃油测量及信号指示子系统等。
其中燃油箱不仅用于储存飞机在飞行过程中所需要的燃油，而且燃油箱的结构和布置形式在很大程度上决定了飞机燃油系统的重量特性、工作寿命、可靠性和耐久性。
目前整体油箱由于可以合理地利用飞机的内部容积，从而增加了燃油储存量，因此得到越来越广泛的应用，特别是在高速飞机结构承受高温，不能采用软油箱的情况下。
与飞机燃油系统中的燃油箱相关研究内容主要包括：（1）飞机燃油箱内的油面随飞行姿态的变化而剧烈晃动的情况的研究在整个飞行包线中，飞机燃油箱内的油面随着飞行姿态的变化而发生剧烈的晃动，油面的剧烈晃动一方面会对燃油箱的壁面以及燃油箱的固定点处产生强大的冲击力，这对飞机油箱的结构强度会产生一定影响；而且油箱内燃油的快速流动也会使油箱的重心发生偏移，由于燃油的重量占飞机起飞重量的40％左右，因此油箱重心的偏移将会直接影响整个飞机的重心位置，因此燃油箱内油面的晃动情况，不仅在验证燃油箱的结构强度时要予以充分重视，而且在计算飞机的重心位置的波动时也要考虑由于油面晃动而造成的油箱重心的偏移。
但是在2005年以前，国内的相关技术仅能够进行小型副油箱的晃振试验，无法满足我国航空工业发展的需要，更不用提测定晃动的油箱的重心变化的规律的试验装置。
（2）飞机燃油箱内油量的测量在飞机燃油系统中，油箱内油量的精确测量非常重要，如果测量值出现偏差，将直接影响燃油系统的控制规律和调整，甚至危机到整个飞机的飞行安全。
目前国内外测量油箱中剩余油量的手段多采用数字式油量传感器感知油箱中油面的高度，再结合事先确定的燃油质量特性数据库来进行油量的测量，但是由于燃油箱内的燃油量不仅是在逐渐减少，而且由于燃油箱随着飞行姿态的变化而晃动，使其油面发生剧烈晃动，这就导致燃油箱的油面是不规则的，其具体油面形状和每个具体位置点的油面高度都是随着飞行姿态的改变而变化的，因此如何保证数字式油量传感器能够正确地感知燃油箱内油面的高度就成为一个首要解决的问题。
FLOW 3D 操作简介
t=5.001 y=5.000E-01 (ix=2 to 81 kz=2 to 51)
09:59:08 7-20-1999tpon
hydr3d: version 7.5.n
win32 1999
Flow over step: P-VOF Method
Two-fluid VOF models are best applied to dispersed two-phase flow. Simulations with well separated phases should use one fluid TruVOF®
VOF（Volume of Fluid）
1975 年，Dr. Hirt & Dr. Nichols 发表 VOF 技术 1. 定义流体的液面动作状态 2. 追踪流体液面流动时的变化 3. 定义流体流动时的边界条件设定 目前所有的 CFD软件，几乎都是利用VOF来追踪自由液面的位置
Volume-of-Fluid (VOF) Method
Three components of VOF:
F = Fluid fraction
Special advection handing to accurately track sharp interface
Boundary conditions at free surface (a normal pressure and no shear stress)
如何用矩形网格描述复杂的形体?
FAVOR ®
利用 FAVOR 技术，使曲面造 型的 Model 也能够顺利的以矩 形网格加以描述，使分析模型 不会失真。
STL 图档
FLOW-3D 网格图档
FAVOR 对网格数量的影响
FLOW3D对网格划分一点资料知识分享
F L O W3D对网格划分一点资料/viewthread.php?tid=753294一建立一个新项目，会出现建模界面1设置全局参数（setting global parameters）建模界面包括8个按钮，其中每一个都将被用来设置你的参数。
第一个按钮是全局参数设置按钮，它允许用户设置一些高级选项，比如现在是否有液相界面、模型中有几种流体、流体是否为可压缩流体等等。
终止运算的方法有三种。
默认的方法为结束（设定）时间到达后终止（实际时间将在该模型中计算）；第二种方法是砂箱充满后终止；第三种方法为流体完全凝固后终止，此方法对金属铸造的应用尤为有用。
为了使砂箱充满后终止，选择Fill Fraction radio按钮并设置Finish Fraction为1.0（充满）。
结束时间也应当被设置，但是应注意结束时间要设置的足够长以避免砂箱未充满之前计算已经结束。
在知道了入口的开口面积以及充型速度之后结束时间大致可以估计出来。
当流动被确认以后，比如在房间中空气的流动没有任何的流体界面。
在本例中，存在一个由水和空气构成的突变界面（sharp interface）所以要选择free surface or sharp surface radio按钮。
将激活interface—tracking算法（参见theory manual部分的“流体界面以及自由表面【fluid interface and free surface】”）。
在这个例子中因为工作流体（working fluid）为水（空气被视为是被动的不占主要地位的），他将被视为不可压缩的，在界面中选择不可压缩流体（incompressible）按钮。
只有一种流体被用来建模，所以在这里选择One fluid radio按钮，当两种流体的密度相差很多的时候，比较恰当的是将密度比较小的流体视为空（恒定的压力---没有流动速度）。
如果将其视为两种流体将引起空气中动力学平衡的的求解问题。
FLOW3D-案例教程
案例3 大坝泄流
上游水深＝85m 下游水深＝10m
建模-Geometry
① ②
③ ①在Meshing & Geometry菜单下； ②单击STL按钮，弹出对话框； ③单击Add，找到路径下面的 dam.stl； ④单击OK。 ③ ④
网格划分--Mesh
单位系统与时间控制--Geometry
物理模型--Physics
单位系统与时间控制--General
物理模型--Physics
流体材料--Fluids
② ① ①单击Fluid1； ②单击第一排菜单栏的 Materials，单击Fluids Database...，弹出对话框； ③选中66号流体water； ④单击Load fluid 1。 ③ ④
边界条件--Boundary
⑤
显示结果--Display
案例2 波浪运动
新建Simulation--拷贝复制
① ⑥ ② ④ ③ ①选中exercise1，右键弹出对话框； ②选中Add Simulation Copy...，弹出对 话框； ③输入exercise2； ④如果下面还有stl等文件也要勾选上； ⑤单击OK； ⑥exercise1下面显示exercise2。
计算--simulate
① ③ ②
①计算界面； ②Pause表示暂停，Resume表示继续计算， terminate表示中断计算； ④ ③Warning & Errors里面有提醒和出错信息； ④active cell表示有效网格，为flow-3D的计 算网格，决定所需要的物理内存。
查看结果--Analyze
①用户可以选择步长的控制方法，对于初学 者，建议使用Stability and covergence和 Stability，步长会自适应； ②设置Initial time step：0.01； ③设置Minimum time step：1e-7。
04、FLOW_3D V11网格划分
overfilling来自F > 1.0overemptying
F < 0.0
对流体积误差
流体体积和体积误差对时间与空间累积，然后以体积大小与体积误差百分比的形式，保存在仿 真操作界面与flsgrf结果档中.
正的体积误差代表流体体积被移除; 负的则代表外加流体体积至网格单元中.
对流体积误差
一般而言, 整个模拟的体积误差应该控制在: < 1% 不过充填阶段出现暂时较大的体积误差是可以被接受的, 例如在浇注的的 初期由于金属体积的比例很少且可能浇道出现喷溅的现象，都可能导致较 大误差. 产生较大的体积误差通常是因为: •不佳的网格解析度 •不良的压力收敛
1.大部分的时间都可以收敛 2. 快速收敛 3. 收敛失败后，下一时刻还有机会恢复收敛
iterations at a given time step (or cycle) solver message output
t --cycle iter ----- ---22 33 42 51 dtstbl/code ----------delt ---vl -epsi ---cpu --clock -----
time step counter
failure
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内存保存
生成单元数 量：约23万 自动分配的网格 仅为热量和流体 流动的模拟所需 的单元
网格部分封锁
UMA
部分分配给内存网格分配Fra bibliotek内存 单元的数量： 约57万
网格树
按Ctrl +右键点击网 格块就会出显选项
建立网格
显示网格
隐藏网格
按鼠标右建
切换成圆柱座标
增加网格区块 网格区块资讯
新增网格区块. 删除网格区块. 自动切割网格. 调整网格区块. 网格资讯 网格区块尺寸调整. 移动网格区块. 复制网格区块. 分割网格区块.
波浪生 成边界
外流边 界
允许用户指定线性波浪进入领域。 使用速度边界条件。 模型基于线性波浪理论。 只有沿着X和Y的界限。 在名单中用文本编辑器输入如下： ① 波幅。 ② 波期或波长。 ③ 相移（度）。 ④ 平均液高度。
请参考在线手册（ v9.3版本）里的变 量名单细节。
Wave Boundary
Pressure BC at inlet and outlet with specified fluid height
运转为等速边界， 温度和压力边界。 可以用来改变 网格和保持相 同条件下重新 启动。 可用于创建一 个非均匀边界 条件。
为波浪有益的固定液体。 不允许流入，因此，没有表面的高 度设置。 降低到继续条件的稳定状态。
假设u, T, µ, 和压力 并不会改变流动方 向。即:
流动可以移动或旋转周期。 流动条件造成一边界进入对 面的边界一样。
Swirling Flow in a tank
Flow Over heat Exchanger
周期边界总是用于对。 周期边界允许方位角速度;流动可 以漩涡。 可用于减少周期模拟问题的大小。
第四章、FLOW-3D 网格与边界条件
FLOW-3D® v9.3
网格与边界条件
定义图形网格
设置边界条件
为了创建模拟在模型设置面板由各种不同 的标栏组成。
GLOBAL – 模拟类型. PHYSICS –模型仿真需要的物理参数. FLUIDS –流体性质的模式选择. MESHING & GEOMETRY –流域定义. BOUNDARIES –网格边界：进料口，出 口，墙壁. INITIAL –初始流体流动区域内设置. OUTPUT –情节控制空间数据，选择数 据，历史数据等. NUMERICS –时间步长，压力求解，隐 显选项等.
在X,Y或Z任一个方向(你 想要的)按鼠标右键就会出 显Add,再点击就会出显Add Mesh Points窗口.
输入增加固定 点的位置值
在X坐标方向 单元总数是25 在点1和2之间 是7个单元 固定点4的单 元大小是0.2
固定 点1
0.0
固定 点2
0.5
固定 点3
固定 点4
x
在点3和4之间 是10个单元
笛卡儿坐标
z
圆柱坐标
(x,y,z) y
(r,,z) z
x
x
r
y
均匀网格
非均匀网格
通过约束轴可分为几个部分。 预处理减少相邻单元变化。 默认网格是2 维：通过单位厚度或30 度角表示1单元。
固定 点1
固定 点2
固定 点3
固定 点4
x
单元总数 是17
在点2的单元大小
在点3的单元大小
按鼠标右建
自动调整网格区块至几何图档大小.
隐藏网格. 显示网格. 仅显示单一网格区块. 显示所有网格区块.
以鼠标调整网 格大小
步距大小可调整不 同的数值
直接输入网格总数量，程序会自 动切割X, Y, Z的网格数量。
取边界长度的百分比作 为切割。 例如：X长度为10,此位 置输入0.1时，X方向会 切割为100格。
波假定来自平底水 库以外的计算范围 不规则三维 计算范围
波速(c)
平均水面 波辐(A) 波长(λ) 波长（λ）和波周期（T）有关的通风方程： m e s h
h
T = 1/ (ω)
重力(g) 平底
b o u n d a r y
z x
网格块覆盖几何，以涵盖流区。
网格块确定流体领域的整体程度。 为了特定区域个别网格块可以放置在更好的地 方（流体细节）。网格块可以链接或流体领域的 复杂的嵌套网格，使它更有效率，并解决更重要 的领域。 网格的定义决定了如何准确地描述几何。 FAVORize按钮显示如何解决几何的准确性。
z
FAVORize
Open:打开的体积不 是固体占用的体积。 Solid:打开的体积是 固体占用体积。
利用 FAVOR检视 网格切割的 状况。
如果觉得 切割的不够 好，可以再 调整网格数 量，然后再 以FAVOR检 视
FAVOR视 图在模拟里 显示几何的 象征。
如果FAVOR的结果 合理，按下此按键
Connected 接续式网格区块
Nested 巢式网格区块
部分 重叠
网格区块可同时存在 Nested 及 Connected 格 式
发生『部分重叠』，这 样的网格区块无法使用
网格区块数量越少越好；每增加一个网格区块，至少 会增加一个需要计算叠代的边界。不必要的网格区块 会增加叠代可能造成的数值误差以及增加分析时间。 网格区块之间的 Aspect Ratio（网格尺寸）尽量采用 1.0 ~ 2.0 之间。 避免在流场紊乱（压力梯度较大）的位置建立网格区 块，网格区块连接的位置尽量位於流场平缓的区域。 在网格区块的连接位置，以 Fixed Point 确认网格区块 的连接，这样可以减少网格区块连接位置的体积误差 量。
程式会根据指定的条件，在 X,Y,Z 三方向进行网格切割
真实网格数量
建议使用：以总数量 设定做网格定义。
虽然程序接受X,Y,Z方向以不同的网格大小做切割，但是当网 格的Aspect Ratio太高时，容易发生计算不收敛。而以总网格数 量定义时，切割的网格大小比例一律相同，在计算上比较没有 收敛的问题。
1.5
2.0
Z
块#1
块#2
边界类型自动设 置为网格块
Block #3
网格块之间必须完全链接。
块#1的最大X= 块#2的最小X
X
Z
固定点 #4
固定点 #3
固定点 #2 固定点 #1 固定点 #1 固定点 #2 固定点 #3 固定点 #4
X
嵌套： 推荐- 外面块的网格线与里面块的 范围相配。
链接： 要求-完全匹 配的网格线
边界设置面板是为边界类型的选择适用于选 定的边界，并设置与该边界类型相关的属性。
没有跨边界流出，没有剪应力。 当对称性（S）的几何体存在为减少模拟 的时间请用对称性。
没有跨边界流出。 加热（指定温度或电源）。 粘性应力（指定粘度）。
流动变量（速度，压力等）都是 在边界不变。 （零梯度）。 流动可能只能在一开始进入零速 度。 应放在远离流程更重要的领域。
Outline-显示 略图。
Fixed Points-显 示略图和固定 点。 All –显示略图 ，固定点和所有 的网格线。
网格/更新（CTRL+U）选项是修改一个网格块长度 或单元数量后的更新。
边界选项栏包含的 界限是为每一个边 界和在该区块的边 界适用于网格块的 选择设置按钮。选 择一个边界打开边 界修改对话框，其 中载有该边界的设 置选项。例如，在' Ｘmin'边界选择打 开一个对该边界的 配置对话框。
Flow Out
Flow In
速度边界可以不变或由时间决 定。 结构是统一越过整个边界。 使用挡板或几何阻塞边界部件。
多段填充速度
Ｘ方向速度
Ｙ方向速度
Ｚ方向速度
分段填充时间
压力边界可以固定或由时 间决定。 结构是统一越过整个边界。
多段压力
用在速度和压力BC。 只有沿着X和Y的界限。 常数或依赖时间。 流体高度是Z坐标的液面