——需要仿真參數優(yōu)化、流場控制優(yōu)化、場景可視優(yōu)化
1. 網格敏感性分析
l對置換流分層界面進行網格加密,驗證網格獨立性(建議殘差變化<5%)。
l采用六面體結構化網格,邊界層厚度控制在第一層網格高度≤0.1mm。
2. 物理模型選擇
l啟用Boussinesq假設或理想氣體模型處理密度差驅動的置換流。
l湍流模型推薦SST k-ω,適用于分層流動的精確模擬。
1. 入口/出口設計
l入口采用梯度速度剖面(如底部低速、頂部高速),強化置換效果。
l出口設置靜壓邊界,避免回流破壞穩(wěn)態(tài)。
2. 熱/質量源調控
l通過壁面熱通量或組分濃度源調節(jié)置換流密度梯度。
l優(yōu)化熱源位置(如冷壁面下方加熱器)以抑制熱分層。
1. 流線圖增強技巧
l種子點均勻分布:入口邊界按流量加權分配種子點。
l樣式調整:減小管半徑(0.5-1mm)避免流線重疊。
2. 多場協同展示
l疊加速度矢量圖(quiver)與溫度/濃度云圖,突出置換流分層特性。
l使用對稱截面視圖簡化三維流場表現。
優(yōu)化目標 | 推薦工具 | 驗證方法 |
參數調優(yōu) | ANSYS Fluent參數優(yōu)化模塊 | 網格獨立性驗證 |
拓撲重構 | COMSOL優(yōu)化模塊 | 出口流量監(jiān)測 |
流場清晰度 | CFD-Post視圖對齊功能 | 殘差收斂性檢查 |
關鍵注意事項:
l穩(wěn)態(tài)驗證需監(jiān)控入口/出口質量流量平衡(誤差<1%)。
l置換流特殊性:浮升力模型需匹配實際工況(如方艙醫(yī)院熱分層控制案例)。
穩(wěn)態(tài)置換流(SSDV)技術研發(fā)院 供稿
2025年8月11日
合作招募:優(yōu)勢合作伙伴,共同打造穩(wěn)態(tài)置換流技術研發(fā)平臺