流体分析

基于计算流体动力学(CFD)方法,提供内外流场、压力与流量、流动阻力、旋转机械及流动换热等流体仿真分析服务。

服务概述

流体分析主要采用计算流体动力学(CFD)方法,对气体、液体等流体在产品或工程系统中的流动状态进行数值模拟,可用于研究速度、压力、流量、阻力及流场分布等流体力学特性。

GMCAE 面向产品研发、设计验证及复杂流动问题,提供内流、外流、流动阻力、旋转流动及流动换热等流体仿真分析服务,帮助客户识别流动过程中的关键区域及潜在设计问题,为流道设计、性能评估和工程优化提供分析依据。

分析内容

根据产品结构、流体介质及工程问题,可开展包括但不限于以下分析:

  • 内部流动分析
  • 外部流动分析
  • 稳态流动分析
  • 瞬态流动分析
  • 层流与湍流分析
  • 速度场与压力场分析
  • 流量及流量分配分析
  • 压力损失与流动阻力分析
  • 涡流及回流区域分析
  • 旋转流动与旋转机械流场分析
  • 多孔介质流动分析
  • 流动换热分析

对于同时涉及流体流动与热量传递的问题,可根据项目目标进一步开展流-热耦合或共轭传热分析。

典型应用

流体分析可应用于产品研发、流道设计及工程问题分析中的多种场景,例如:

  • 管路及流道内部流动分析
  • 阀门及局部流阻分析
  • 风道及通风系统流场分析
  • 设备内部空气流动分析
  • 进出口流量及流量分配评估
  • 压力损失及系统阻力分析
  • 风扇及旋转部件流场分析
  • 产品外部气流及绕流分析
  • 冷却气流组织与散热流场分析
  • 局部涡流、回流及流动异常问题诊断
  • 不同流道及结构方案的性能对比

技术能力

根据项目需求,可开展从 CFD 模型建立到流场结果评估的完整分析工作,包括:

  • 流体计算域建立
  • CFD 网格划分与网格质量检查
  • 流体物性参数定义
  • 入口、出口及壁面边界条件建立
  • 稳态及瞬态流动求解
  • 湍流模型选择与设置
  • 旋转区域及旋转机械模型建立
  • 多孔介质模型建立
  • 速度、压力及流量结果提取
  • 压降及流动阻力评估
  • 流线、涡量及局部流动特征分析
  • 流场结果分析与工程判断

对于复杂流动问题,可根据流动特征、雷诺数、几何尺度及分析目标选择适当的物理模型、网格策略和求解方法。

服务流程

典型项目通常按照以下流程开展:

  1. 明确流体系统、工作条件及分析目标
  2. 收集几何模型、流体物性及边界条件数据
  3. 确定计算域、物理模型及评价指标
  4. 建立 CFD 模型并进行网格划分
  5. 定义流体物性及边界条件
  6. 完成稳态或瞬态流场计算
  7. 提取速度、压力、流量及关键流动结果
  8. 进行流动性能评估与问题分析
  9. 提交分析结果及技术报告

具体分析流程可根据流体介质、流动状态、模型规模及项目要求进行调整。

交付内容

根据项目需求,通常可提供以下技术成果:

  • CFD 分析模型
  • 流体计算网格
  • 速度场及压力场结果
  • 流量及流量分配结果
  • 压力损失及流动阻力结果
  • 流线及主要流动特征结果
  • 关键区域流动性能评估
  • 不同设计方案对比结果
  • CAE 仿真分析报告
  • 必要的流道及结构改进建议

具体交付内容根据项目范围及双方约定确定。

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