——需要仿真參數(shù)優(yōu)化、流場控制優(yōu)化、場景可視優(yōu)化
1. 網(wǎng)格敏感性分析
l對置換流分層界面進行網(wǎng)格加密,驗證網(wǎng)格獨立性(建議殘差變化<5%)。
l采用六面體結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格,邊界層厚度控制在第一層網(wǎng)格高度≤0.1mm。
2. 物理模型選擇
l啟用Boussinesq假設(shè)或理想氣體模型處理密度差驅(qū)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(shè)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(shè)置靜壓邊界,避免回流破壞穩(wěn)態(tài)。
2. 熱/質(zhì)量源調(diào)控
l通過壁面熱通量或組分濃度源調(diào)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(quán)分配種子點。
l樣式調(diào)整:減小管半徑(0.5-1mm)避免流線重疊。
2. 多場協(xié)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(xiàn)。
優(yōu)化目標 | 推薦工具 | 驗證方法 |
參數(shù)調(diào)優(yōu) | ANSYS Fluent參數(shù)優(yōu)化模塊 | 網(wǎng)格獨立性驗證 |
拓撲重構(gòu) | 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(guān)鍵注意事項:
l穩(wěn)態(tài)驗證需監(jiān)控入口/出口質(zhì)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(shù)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(shù)研發(fā)平臺