工业管道内流场数值模拟

1 概述

    工业管道内流体的流动情况，包括流量、流速、压力等信息在工业管道设计和实时监测方面是比较重要的。通过流体数值模拟手段可以对各种形式的管道内流场进行仿真，获得管道内的各种流动参数，为管道系统设计和实时监测方案的制定提供重要参考。本案例对一个弯管内流场进行数值模拟，获得弯管内详细的流动状态。

2 求解过程

2.1 网格生成

    一般采用六面体网格或四面体/三棱柱混合网格；管道壁面附近第一层网格足够贴体，保证在整个管道壁面Y+<1，以精确捕捉附面层；从壁面向外的网格尺度增长率设定在1.1左右，并限制最大网格尺寸，以保证空间网格有足够的密度。

    用于数值模拟的网格经过网格无关性测试，以保证不因为网格密度不足或质量不佳而影响计算准确性。

2.2 流场求解

    采用主流的流体数值模拟商用软件进行流场求解，针对模型特点和客户要求，在边界条件、湍流模型、离散格式等方面进行最优设置，解算过程中检测残差曲线和特征参数的收敛情况，以保证获得高质量高可靠的收敛解。

3 后处理与报告生成

    根据客户需求进行流场解算结果的后处理和报告生成。《数值模拟报告》是提供给客户的最终产品，格式规范，内容详尽，一般包括封面、目录、正文等部分，其中正文主要有概述、数值模拟方法、结果与分析等部分。报告中可提供速度云图、压力云图、湍流强度云图等精美流场图画，提供管道系统内压力分布和受力情况的云图或数据表，还可针对客户关心的问题进行探讨和分析。

弯头剖面速度等值线

弯头剖面压力等值线

管道壁面摩擦力系数分布

4 其它说明

    实际数值模拟的对象不限于弯管，可以是各种管道构型。

    由于数值模拟服务的专业性强，需要一定的前期沟通，您如有需要请尽管拨打我们的服务电话：025-84639700。

    谢谢！