ICFD 不可壓縮流分析

近年來，不可壓縮流分析技術（ICFD）已在工程模擬領域嶄露頭角，其廣泛的應用範圍讓工程師與研究人員驚艷不已。這種創新方法使我們能夠深入探索在假定不可壓縮性的情況下，流體與固體的交互作用。現在，我們將一同探索ICFD的多元應用領域以及其獨特的功能特點。

LS-DYNA 軟體的 ICFD 模組與固體結構分析程式是完全耦合在一起的，它可以根據具體流-固耦合問題的耦合強弱程度來選擇不同的耦合方式，即當耦合較弱時可採用顯式，而當耦合較強時則可採用隱式。該模組通過採用守恆的拉格朗日介面追蹤技術，使其可以很方便地求解兩相流和自由介面流。另外，使用者在使用該模組時，只需要提供流體計算區域邊界面上的面網格，程式就會自動地生成它所需要的內部三維立體網格，這樣可以大大節省用戶在網格生成上所耗費的時間，該技術在 LS-DYNA 中還是首次使用。而且在流體計算過程中，它還可以依據流場的變化情況來自動地調整網格甚至進行網格重構。另外它還可以自動生成流體邊界層網格，生成的這種各向異性邊界層網格在當需要計算流體近壁剪切應力時至關重要。

                     汽車外部流場                                                水波衝擊

    

 

 

ICFD 不可壓縮流分析的多元應用

• 地面車輛空氣動力學

ICFD 在預測地面車輛的空氣動力行為方面發揮著重要作用。了解空氣和車輛之間的相互作用，對於提高效率和穩定性至關重要。

• 散熱分析

ICFD 在散熱分析方面發揮著關鍵作用，有助於研究系統內的熱傳和分布情況。

• 複合材料樹脂傳遞模塑

在複合材料製造領域，ICFD 有助於分析樹脂傳遞過程，這對於實現所需的材料性能至關重要。

• 渦輪機械

ICFD 技術用於分析渦輪機械組件，如泵、壓縮機和渦輪，這些組件在不可壓縮流狀況下運行。

• 耦合傳熱問題

ICFD 處理耦合傳熱問題的能力有助於準確模擬熱傳和流體動力學相互依賴的情況。

• 水波衝擊問題

了解水波衝擊及其對結構的影響對於海洋和沿海工程至關重要，ICFD成為寶貴的工具。

• 不可壓縮流-固耦合問題

ICFD 的能力廣泛應用於各種不可壓縮流-固耦合問題，實現對複雜交互作用的模擬。

 

ICFD 不可壓縮流分析的特點

• 基於有限元法

ICFD 以有限元法為基礎，這是一種強大的數值技術，可提供各種流體動力學問題的準確解決方案。

• 完整的 RANS 和 LES 湍流模型庫

ICFD 擁有豐富的雷諾平均納維爾-斯托克斯（RANS）和大涡模擬（LES）湍流模型庫，適用於多種湍流場景。

• 自動網格生成和自適應

ICFD 的自動網格生成和自適應能力確保了高效且優化的網格佈局，以實現準確的模擬。

• 自由表面流動

ICFD 在捕捉自由表面流動方面表現出色，這在存在流體界面的情況下至關重要。

• 非牛頓流和非慣性參考系

ICFD 的適用範圍延伸到分析非牛頓流體行為和非慣性參考系中的模擬。

• 多孔介質模型

能夠模擬流體通過多孔介質的流動，擴展了 ICFD 在實際場景中的應用。

 

總之，不可壓縮流分析技術（ICFD）在工程和科學探索中佔有重要地位。其應用範圍從地面車輛空氣動力學到水波衝擊分析，功能特點包含一系列高級能力，確保準確且深入的模擬。隨著技術的不斷演進，ICFD 始終處於流體動力學研究和創新的前沿，幫助我們更好地理解並預測流體與固體之間錯綜複雜的相互作用。