fluent 静压

制造业信息化

MANUFACTURINGINFORMATIZATION

仿真／建模／CAD／CAM／CAE／CAPP

基于Ｆｌｕｅｎｔ的静压支承油膜仿真计算研究

刘韶光1，陆中良2

（1.中国飞行试验研究院，西安710089；2.武汉理工大学物流工程学院，武汉430063）

摘要：利用Ｆｌｕｅｎｔ工具对整个静压支承结构进行了数值仿真，验证了静压支承油膜的以静压支承结构为研究对象，

形成。仿真分析的结果表明，初始尺寸的静压支承结构压力油膜能够形成，油腔部分压力场基本稳定，油膜部分压力场逐渐减小；油膜部分流速较大，固定阻尼部分流速变化较大；初始油腔的厚度值较大，会在油腔内部形成涡流；最后根据分析结果对结构尺寸作了局部优化。

静压支承；关键词：Ｆｌｕｅｎｔ；仿真

TH137.51中图分类号：文献标识码：A

LIUShao-Guang1,

文章编号：1002－2333（2013）12－0158－02

LUZhong-Liang2

SimulationofHydrostaticBearing’sOilFilmBasedonFluent

Xi'an710089,China；2.SchoolofLogisticEngineering,WuhanUniversityofTechnolo

一、工程概况

1、工程名称：上海天山河畔花园住宅小区Ⅱ期桩基工程 2、工程地点：天山路、水城路

3、业主单位：上海宁新房地产开发有限公司 4、建筑设计：上海同济大学建筑设计研究院 5、工程管理：凯德置地管理咨询（上海）有限公司

6、本工程由J、L、M、P、Q、N、R、H、S和地下车库组成。主楼桩基础采用预应力高强度（PHC）Φ600mm管桩AB型。地下车库桩基础采用350×350预制钢筋混凝土方桩。

本工程±0.000相当于绝对标高4.200，地下车库±0.000相当于绝对标高3.600，桩基技术设计为 楼号 J座 L座 M座 N座 P座 Q座 R座 H座 I座 S座 地下车库 桩 型 Φ600 Φ600 Φ600 Φ600 Φ600 Φ600 Φ600A区 B区 Φ600 Φ600 Φ600 350 桩 长（米） 48 48 56 49 56 56 42 62 49 60 57 24 桩 数延长（米） 持力（根） 层 145 140 101 88 101 88 49 58 172 156 172 878 6960 6720 5656 4312 5656 4928 2058 3596 8428 9360 980

1 静压造型工艺与静压造型机 1. 1静压造型工艺

气冲造型线虽具有设备简单、紧实速度快等优点。但其工艺适应性差，并不适应高吊砂及大平面铸型生产，像制动毂起模的成型率就不高，生产曲轴时工艺上的处理也比较麻烦。

静压造型是自动造型线上常用的湿型砂造型紧实工艺，被认为是较为理想的造型方法，其设备主要由匀砂斗，百叶窗式加砂斗、储气包和吹气阀、多触头、余砂框、带排气塞的模板及模板框、举升工作台、模板回转更换装臵、上机架移动装臵等组成，紧实工艺可分为四个过程：

（1）加砂：以自然落下的方法通过匀砂斗进入百叶窗式加砂斗，将一定量的型砂填入砂箱和余砂框内。匀砂斗的作用是将型砂均匀的分布在整个砂箱面上。砂子的加入量通过称重系统或者备用的时间定量系统可以准确控制。砂斗内部配臵喷分型液装臵，在加砂前向模型上喷分型液。

(2)气流予紧实

定量斗移至加砂位臵，同时压头移至型腔上方，工作台上升，这时压头、余砂框、砂箱和模板形成一个封闭腔，按设定的时间和压力快速打开吹气阀，气流携带型砂向模板方向流动，完成良好的填充并得到予紧实。空气经模板框周边和模板上的排气塞及排气阀排出。

（3）压实

砂型在多触头的压实下得到最终紧实，压实比压可在0.3～1.1Mpa

区间内调节。

（4

FLUENT教程

网格的读入和使用

FLUENT可以从输入各种类型，各种来源的网格。你可以通过各种手段对网格进行修改，如：转换和调解节点坐标系，对并行处理划分单元，在计算区域内对单元重新排序以减少带宽以及合并和分割区域等。你也可以获取网格的诊断信息，其中包括内存的使用与简化，网格的拓扑结构，解域的信息。你可以在网格中确定节点、表面以及单元的个数，并决定计算区域内单元体积的最大值和最小值，而且检查每一单元内适当的节点数。以下详细叙述了FLUENT关于网格的各种功能。（请参阅网格适应一章以详细了解网格适应的具体内容。）

网格拓扑结构

FLUENT是非结构解法器，它使用内部数据结构来为单元和表面网格点分配顺序，以保持临近网格的接触。因此它不需要i，j，k指数来确定临近单元的位置。解算器不会要求所有的网格结构和拓扑类型，这使我们能够灵活使用网格拓扑结构来适应特定的问题。二维问题，可以使用四边形网格和三角形网格，三维问题，可以使用六面体、四面体，金字塔形以及楔形单元，具体形状请看下面的图形。FLUENT可以接受单块和多块网格，以及二维混合网格和三维混合网格。另外还接受FLUENT有悬挂节点的网格（即并不是所有单元都共有边和面的顶点），有关悬挂节点的详细

第十章

各小节的具体内容是： 10．1 10．2 10．3 10．4 10．5 10．6 10．7 10．8 10．9

简介 选择湍流模型 Spalart-Allmaras 模型 标准、RNG和k-e相关模型 标准和SST k-ω模型 雷诺兹压力模型 大型艾迪仿真模型 边界层湍流的近壁处理 湍流仿真模型的网格划分 湍流模型问题的解决方法

湍流模型

本章主要介绍Fluent所使用的各种湍流模型及使用方法。

10．10 湍流模型的问题提出 10．11

10．12 湍流模型的后处理

10．1 简介 湍流出现在速度变动的地方。这种波动使得流体介质之间相互交换动量、能量和浓度变化，而且引起了数量的波动。由于这种波动是小尺度且是高频率的，所以在实际工程计算中直接模拟的话对计算机的要求会很高。实际上瞬时控制方程可能在时间上、空间上是均匀的，或者可以人为的改变尺度，这样修改后的方程耗费较少的计算机。但是，修改后的方程可能包含有我们所不知的变量，湍流模型需要用已知变量来确定这些变量。 FLUENT 提供了以下湍流模型： ·Spalart-Allmaras 模型 ·k-e 模型 －标准k-e 模型 －Renormalizatio

桩基内业资料目录

一、开工报告

二、施工组织设计(方案)报审 三、施工单位资质报审 1、 施工单位资质

2、单位工程主要人员登记表 3、特种作业人员登记表 四、工程材料/构配件/设备报审 1、 桩机、焊丝进场报审 2、 管桩进场报审 五、测量放线报验

1、 建筑物轴线及标高放线验收记录 2、 工程桩位放样验收记录 3、 测量仪器检测证明 六、试桩记录 七、施工日记 八、施工进度报审 1、 施工进度报审表 2、 施工记录 3、 施工汇总表

九、隐蔽工程验收记录（施工焊接）

十、技术负责

十一、预应力管桩工程检验批质量验收记录 十二、分项工程验收记录

十三、（桩基）子分部工程质量验收记录 1、 检测报告

2、 子分部工程质量验收记录 十四、竣工报告 1、 竣工图 2、 竣工报告

东山头华中创新产业园项目—B3区227#楼静压桩工程

开工申请报告

承包单位：湖北全州扬子江建设工程有限公司 合 同 号：鄂全扬建书FJ2015 监理单位： 孝感市天夏工程建筑监理公司 编 号：第QZ**-**号

技 术 交 底 记 录工程名称： 苏州桑田岛人才公寓 A 区桩基工程 编号： 工程部位 桩基 交底日期 施工单位 交底提要交底内容：

电子工业岩土基础工程公司 桩基工程施工

分项工程名称

桩基工程

一、材料准备电焊机、YZY-150 液压抱压式静力压桩机、水准仪、经纬仪、PHC500 管桩、400*400 方桩卷尺等、焊 丝； 二、施工条件 1、整平场地，清除桩基范围内的高空、地面、地下障碍物；修设桩机进出、行走道路，做好排水措 施。桩位已由测量员定出，并保护好测量控制点。桩位中心点及桩身边线用白灰画出。 2、按图纸布置进行测量放线，定出桩基轴线，先定出中心，再引出两侧，并将桩的准确位置测设到 地面，每一个桩位打一个小木桩；并测出每个桩位的实际标高，场地外设 2~3 个水准点，以便随时检查 之用。 3、管桩的制作、吊装、运输及验收应符合产品标准《先张法预应力混凝土管桩》的规定，施工前质 检部门对进场的先张法工艺制作的“预应力高强混凝土管桩”(代号 PHC)进行全面检查，查看合格证是 否齐全，资料是否完备，并对管桩实体进行检查，对无产品合格证或管桩实体有质量问题的管桩一律不 得使用。管桩的混凝土必须达到设计强度及龄期(强度达到 50.2MPa,常温养护

FLUENT燃烧简介

FLUENT软件中包含多种燃烧模型、辐射模型及与燃烧相关的湍流模型，适用于各种复杂情况下的燃烧问题，包括固 体火箭发动机和液体火箭发动机中的燃烧过程、燃气轮机中的燃烧室、民用锅炉、工业熔炉及加热器等。

1.1 FLUENT燃烧模拟方法概要

燃烧模型是FLUENT软件优于其它CFD软件的最主要的特征之一。FLUENT可以模拟宽广范围内的燃烧问题。然而，需要注意的是：你必须保证你所使用的物理模型要适合你所研究的问题。FLUENT在模拟燃烧中的应用可如下图所示：

离散相模型输运方程连续性动量能量 化学组分污染物模型气相燃烧模型预混燃烧 部分预混燃烧扩散燃烧 热辐射和传热模型 图 1 FLUENT模拟过程中所需的物理模型

1.1.1 气相燃烧模型

一般的有限速率形式(Magnussen模型) 守恒标量的PDF模型(单或二组分混合分数) 层流火焰面模型(Laminar flamelet model) Zimount 模型

1.1.2 离散相模型

煤燃烧与喷雾燃烧

1.1.3 热辐射模型

DTRM，P-1，Rosseland 和 Discrete Ordinates 模型

1.1.4 污染物模型

NO

FLUENT求解器介绍 Segregated Solver

该算法源于经典的SIMPLE算法。其适用范围为不可压缩流动和中等可压缩流动。这种算法不对Navier-Stokes方程联立求解，而是对动量方程进行压力修正。该算法是一种很成熟的算法，在应用上经过了很广泛的验证。这种方法拥有多种燃烧、化学反应及辐射、多相流模型与其配合，适用于汽车领域的CFD模拟。

Coupled Explicit Solver

这种算法由Fluent公司与NASA联合开发，主要用来求解可压缩流动。该方法与SIMPLE算法不同，而是对整个Navier-Stokes方程组进行联立求解，空间离散采用通量差分分裂格式，时间离散采用多步Runge-Kutta格式，并采用了多重网格加速收敛技术。对于稳态计算，还采用了当地时间步长和隐式残差光顺技术。该算法稳定性好，内存占用小，应用极为广泛。

Coupled Implicit Solver

该算法是其它所有商用CFD软件都不具备的。该算法也对Navier-Stokes方程组进行联立求解，由于采用隐式格式，因而计算精度与收敛性要优于Coupled Explicit方法，但却占用较多的内存。该算法另一个突出的优点是可以求解

中 国 科 学 技 术 大 学

UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY OF CHINA

计算流体与传热传质课程论文

单液滴与热固体表面碰撞动力学现象数值模拟

作者姓名： 蓝 美 娟 学 号： SA11232006 导师姓名： 刘 明 侯 院 系： 火灾科学国家重点实验室

中国·合肥 二○一一年十二月

单液滴与热固体表面碰撞动力学现象数值模拟

(中国科学技术大学 火灾科学国家重点实验室 蓝美娟 安徽合肥 230027)

摘要：文章采用VOF模型结合欧拉-拉格朗日控制方程进行建模，并利用动画跟踪分析了单液滴撞击不同材料，不同温度热固体表面时发生的运动、铺展、回撤、形成液柱、反弹、破裂产生次生液滴等过程的动力学行为。通过与文献中液滴撞击石蜡表面动力学实验进行对比吻合较好，证实了模型模拟的可靠性。 关键词：单液滴 热固体 表面