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:
- 明确流体系统、工作条件及分析目标
- 收集几何模型、流体物性及边界条件数据
- 确定计算域、物理模型及评价指标
- 建立 CFD 模型并进行网格划分
- 定义流体物性及边界条件
- 完成稳态或瞬态流场计算
- 提取速度、压力、流量及关键流动结果
- 进行流动性能评估与问题分析
- 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。
