Ansys与FLUENT中MHD(Magnetohydrodynamics)模型接口
用户手册
目录
1 免责声明 (1)
2 前言 (2)
3 软件概述 (2)
3.1 软件简介 (2)
3.2 功能特点 (2)
4 软件安装 (2)
5 软件操作指南 (3)
5.1 整体操作流程 (3)
5.2 如何得到坐标文件（Coordinate File）和磁场文件（B File） (3)
5.3 将坐标与磁场文件导入软件 (6)
5.4 设置参数 (6)
5.5 计算并得到目标文件（*.mag） (9)
5.6 将目标文件导入FLUENT (9)
6 帮助 (10)
1 免责声明
本软件为北京科技大学绿色冶金及冶金过程模拟仿真研究室（Laboratory of Green Process Metallurgy and Modeling，以下称LGPMM）为提供ANSYS与FLUENT中MHD模型的接口而制作，本说明书所载所有内容（包括但不限于文字叙述、图片与其它信息等）均受著作权法及其它智慧财产权法规保护，LGPMM保留一切法律权利，非经LGPMM授权同意使用，此处数据或内容均不得以任何形式予以重制或其它不当侵害。
免责声明
本服务及软件乃依其ANSYS模拟结果文件为基础提供FLUENT中MHD所需磁场文件，不提供ANSYS模拟结果之前及FLUENT中MHD加载磁场文件之后之保证。对于因使用本服务及软件而产生任何损害（包括模拟结果及其权利纠纷之损害），即便本研究室已被告知此类损害之可能，均不负任何责任。
本研究室保留任何时刻修改本用户手册之权利，恕不另行通知。
2 前言
本手册是专为ANSYS与FLUENT中MHD（Magnetohydrodynamics）模型接口V2.0用户编写的。与本手册配套的软件版本为ANSYS与FLUENT中MHD（Magnetohydro-dynamics）模型接口V2.0，手册包含软件的总体介绍及用户操作说明。
3 软件概述
3.1 软件简介
ANSYS与FLUENT中MHD（Magnetohydrodynamics）模型接口是一款用于仿真模拟的软件，可将ANSYS磁场模拟结果转为FLUENT中MHD模型所需加载的磁场文件（*.mag）。使用该软件可节省大量人力及时间，并且不会产生因人为操作而导致的错误或误差。
该软件适用于ANSYS磁场的三维（3D）模拟，将其结果用于FLUENT中MHD模型的二维（2D）和三维（3D）模拟，暂不提供ANSYS磁场的二维（2D）模拟。
3.2 功能特点
●软件界面简洁，操作简单，用户可以迅速上手。
●节省人力及时间，且不会产生人为错误或误差。
●支持ANSYS三维（3D）与FLUENT中MHD模型的二维（2D）和三维（3D）模拟操
作。
4 软件安装
该软件是基于MATLAB R2012a开发，其运行环境为MATLAB R2012a，即需安装MATLAB R2012a.exe或安装该版本库函数包MCRInstaller.exe。运行该软件前需安装与其配套使用的KEY.exe文件（如图4-1）。
图4-1
5 软件操作指南
5.1 整体操作流程
总的来说，该软件是将ANSYS模拟结束后得到的两种文件（坐标文件和磁场文件（实部与虚部，直流无虚部）），在设置FLUENT所需磁场文件的参数后，通过计算得到磁场文件（*.mag）（如图5-1）。
图5-1
5.2 如何得到坐标文件（Coordinate File）和磁场文件（B File）
ANSYS模拟后，第一步是得到坐标文件，首先点击“Select”→“Everything”（如图5-2），然后点击“List”→“Nodes”（如图5-3），弹出“Sort NODE Listing”对话框（如图5-4），选择“Coordinates only”，点击“OK”后得到坐标文件（如图5-5），点击“File”→“Save as...”，输入任意文件名后点击“保存”后得到坐标文件（Coordinate File）（如图5-6）；
图5-2 图5-3
图5-4 图5-5
图5-6
第二步是得到磁场文件：
1）对于交流磁场模拟，需要输出磁场的实部与虚部两个文件：首先点击“General Postproc”→“Read Results”→“By Pick”（如图5-7），弹出“Results File: **”对话框（如图5-8），其中“1”代表实部、“2”代表虚部，选择“1”，点击“OK”关闭对话框。点击“List Results”→“Vector Data”（如图5-9），弹出“List Vector Data”对话框（如图5-10），选择“Flux & gradient”和“Mag flux dens B”，点击“OK”得到磁场实部文件（如图5-11），点击“File”→“Save as…”，输入任意文件名后点击“保存”后得到磁场实部文件；然后点击“General Postproc”→“Read Results”→“By Pick”（如图5-7），弹出“Results File: **”对话框（如图5-8），选择“2”，点击“OK”关闭对话框。点击“List Results”→“Vector Data”（如图5-9），弹出“List Vector Data”对话框（如图5-10），选择“Flux & gradient”和“Mag flux dens B”，点击“OK”得到磁场虚部文件（如图5-11），点击“File”→“Save as…”，输入任意文件名后点击“保存”后得到磁场虚部文件。
2）对于直流磁场模拟，只需导出磁场的实部，无需通过“Read Results”选择。点击“List Results”→“Vector Data”（如图5-9），弹出“List Vector Data”对话框（如图5-10），选择“Flux & gradient”和“Mag flux dens B”，点击“OK”得到磁场实部文件（如图5-11），点击“File”→“Save as…”，输入任意文件名后点击“保存”后得到磁场实部文件
图5-7 图5-8
图5-9 图5-10
图5-11
5.3 将坐标与磁场文件导入软件
如图5-12和图5-13，点击“Select”分别选择上一步保存的坐标文件与磁场文件。对于直流磁场则无需选择输入磁场虚部文件。
图5-12 图5-13
5.4 设置参数
Demension
该模块中Demension代表FLUENT所模拟的维度，可为二维（2D）和三维（3D）（如图5-14和图5-15）。当选择2D时，则需选择所要模拟的面（XOY、XOZ、YOZ），当选择XOY
面时，ANSYS中的X、Y方向即为FLUENT中的X、Y方向；当选择XOZ面时，ANSYS中X、Z方向分别被设置为FLUENT中的X、Y方向；当选择YOZ面时，ANSYS中Y、Z方向分别被设置为FLUENT中的X、Y方向，即选择2D时，FLUENT所模拟的面必须为XOY面。
图5-14
图5-15
●Range
由5.3所导入的为ANSYS模拟的全部区域，一般情况下，FLUENT只模拟其中一部分区域，Range模块则是输入FLUENT中所要模拟的范围，如果Demension选择2D，则该模块需输入一个常数Const（如图5-14，图5-15）。
●Number of Nodes
该模块是指在Range中所选范围的坐标方向上所取的点的个数。建议根据ANSYS节点疏密度而定，过疏会降低计算精度，过密会增加计算负担但不会提高精度。
●Current Type
该模块是指模拟磁场的电流类型，交流（AC Field）或直流（DC Field）。若为交流，则需输入频率。
●Mesh Type
该模块是指ANSYS中Range范围内的网格类型，结构化（Regular Grid）或非结构化（Inregular Grid）。一般情况或不确定时选择默认的非结构化，若网格结构化较好，则选择结构化，这样会加快运算速度。
5.5 计算并得到目标文件（*.mag）
●Files
该模块中Coordinate File、B（Magnetic Flux Density – Real Part）File和B（Magnetic Flux Density – Imaginary Part）File前面已经提到，即为ANSYS导出的坐标与磁场文件。另外，Megnetic （MHD）File是指用于导入FLUENT中的目标文件（*.mag）。
●Control
该模块中Run为开始计算，计算过程中请勿关闭附属黑色显示窗口；计算结束后，点击Exit退出程序。
5.6 将目标文件导入FLUENT
在FLUENT中打开“MHD Model”如图（5-16），选择“Magnetic Introduction”→“External Field B0”面板，选择“Import”，点击“Browse…”选择目标文件（*.mag）（如图5-17），其它选项设置后，点击“Apply External Field…”后弹出“Apply External B0 Field”对话框（如图5-18），选择所要加载区域后，点击“Apply”后，FLUENT的Commond窗口显示“Apply External B0 Field…Done!”，则为加载成功。
图5-16 图5-17
图5-18
6 帮助
技术支持：liyanlongustb@https://www.360docs.net/doc/3115523926.html,
https://www.360docs.net/doc/3115523926.html,/item.htm?spm=686.1000925.1000774.14.4z1aSo&id=40445684310
流体控制在工业中的应用
流体控制在工业中的应用 流体控制是利用流体的各种控制元件（各种阀、缸等）及装置，组成控制回路，以进行自动控制。按其工作介质可分为以下两种： （1）液压控制 液压控制用油液作为工作介质，故能把由于功率的损耗而产生的热量，从发生的地方带到别处，这样在一定的功率情况下，可以大大减小部件的尺寸；从负载的影响看，液压系统具有机械上的刚性，用在闭环系统中，定位刚度较大，位置误差较小；与机械机构相比，液压执行器的响应速度较高，能高速启动、制动与反向，同时其力矩—惯量比也较大，因而其加速能力较强；液压传动易实现无级调速，具有自身润滑等优点。 液压系统的缺点是：由于难以避免漏油，因而会影响运动的平稳性，并使效率降低；油液被尘埃或流体截止中其他杂质污损后，会造成液控系统发生故障；油液具有易燃性，有引起爆炸的危险；液体粘度受温度影响，使供油量和执行机构的运动速度不稳定；油液中有空气会引起工作机构的不均匀跳动；就处理小功率信号的数学运算、误差检测、放大、测试与补偿等功能而言，液压装置不如电子或机电装置那样灵活、线性、准确和方便，因而在控制系统的小功率部分，一般不宜采用，主要应用于系统的动力部分。 （2）气动控制 气动控制与液压控制相比，动作迅速、方便，使用的元件和工作介质成本低，便于现有机器设备的自动化改装，已经在国际上得到很大发展，成为热点之一。气动控制的缺点，是运动不平稳，有噪音，控制元件的体积较大。 现在工业中流体控制被广泛应用。在制造业，特别是机械制造业中，控制是他的基础与核心，而流体控制在其中也非常常见。在其他行业流体控制的地位也是一样的重要，比如流体控制在化工行业也被广泛应用。 石油开采中，相关的配套设备是最为关键的一个环节。从钻井平台设备到钻头，再到传输石油的管道及今天我们所要说的流体控制设备。没有良好的石油设备，就无法保障顺利开采石油，没有了石油设备，那么整个石油产业将会停滞不前。石油设备大致可以分为钻采、分离、炼化、采油、抽油等设备。这些都是这个行业内较为常见的。随着这几年国际油价的日益飙升。石油设备的地位也越加凸显重要。不断涌现出新型流体控制设备，这些新设备的出现，很大程度上解决了石油这个行业许多繁重的工作压力，为石油的保产、增产提供了坚实基础。科技的发展，必然会出现越来越多新的、高效率的流体控制设备投入到石油业当中，使得生产力得到长足的发展，采油水平也达到了一个新的水平，同时也意味着更加环保、节能的合理化方向去发展。 流体控制在工业中经常用到的一种控制方式为液压传动控制，它采用液压完成传递能量的过程。因为液压传动控制方式的灵活性和便捷性，液压控制在工业上受到广泛的重视。液压传动是研究以有压流体为能源介质，来实现各种机械和自动控制的学科。液压传动利用这种元件来组成所需要的各种控制回路，再由若干回路有机组合成为完成一定控制功能的传动系统来完成能量的传递、转换和控制。 从原理上来说，液压传动所基于的最基本的原理就是帕斯卡原理，就是说，液体各处的压强是一致的，这样，在平衡的系统中，比较小的活塞上面施加的压力比较小，而大的活塞上施加的压力也比较大，这样能够保持液体的静止。所以通过液体的传递，可以得到不同端上的不同的压力，这样就可以达到一个变换的目的。
ANSYS FLUENT 介绍
想起CFD，人们总会想起FLUENT，丰富的物理模型使其应用广泛，从机翼空气流动到熔炉燃烧，从鼓泡塔到玻璃制造，从血液流动到半导体生产，从洁净室到污水处理工厂的设计，另外软件强大的模拟能力还扩展了在旋转机械，气动噪声，内燃机和多相流系统等领域的应用。今天，全球数以千计的公司得益于FLUENT的这一工程设计与分析软件，它在多物理场方面的模拟能力使其应用范围非常广泛，是目前功能最全的CFD软件。 FLUENT因其用户界面友好，算法健壮，新用户容易上手等优点一直在用户中有着良好的口碑。长期以来，功能强大的模块，易用性和专业的技术支持所有这些因素使得FLUENT受到企业的青睐。 网格技术，数值技术，并行计算 计算网格是任何CFD计算的核心，它通常把计算域划分为几千甚至几百万个单元，在单元上计算并存储求解变量，FLUENT使用非结构化网格技术，这就意味着可以有各种各样的网格单元：二维的四边形和三角形单元，三维的四面体核心单元、六面体核心单元、棱柱和多面体单元。这些网格可以使用FLUENT的前处理软件GAMBIT自动生成，也可以选择在ICEM CFD工具中生成。 在目前的CFD市场， FLUENT以其在非结构网格的基础上提供丰富物理模型而著称，久经考验的数值算法和鲁棒性极好的求解器保证了计算结果的精度，新的NITA算法大大减少了求解瞬态问题的所需时间，成熟的并行计算能力适用于NT，Linux或Unix平台，而且既适用单机的多处理器又适用网络联接的多台机器。动态加载平衡功能自动监测并分析并行性能，通过调整各处理器间的网格分配平衡各CPU的计算负载。
湍流和噪声模型 FLUENT的湍流模型一直处于商业CFD软件的前沿，它提供的丰富的湍流模型中有经常使用到的湍流模型、针对强旋流和各相异性流的雷诺应力模型等，随着计算机能力的显著提高，FLUENT已经将大涡模拟（LES）纳入其标准模块，并且开发了更加高效的分离涡模型（DES），FLUENT提供的壁面函数和加强壁面处理的方法可以很好地处理壁面附近的流动问题。 气动声学在很多工业领域中倍受关注，模拟起来却相当困难，如今，使用FLUENT可以有多种方法计算由非稳态压力脉动引起的噪音，瞬态大涡模拟（LES）预测的表面压力可以使用FLUENT内嵌的快速傅立叶变换（FFT）工具转换成频谱。Fflow-Williams&Hawkings声学模型可以用于模拟从非流线型实体到旋转风机 叶片等各式各样的噪声源的传播，宽带噪声源模型允许在稳态结果的基础上进行模拟，这是一个快速评估设计是否需要改进的非常实用的工具。
FLUENT和ANSYS的并行计算设置
Fluent并行计算 以2核为例： 1：找到fluent安装目录中的启动程序，在地址栏中复制目录例如：C:\Fluent.Inc\ntbin\ntx86 2：开始-->程序-->附件-->命令提示符 cd C:\Fluent.Inc\ntbin\ntx86 3：fluent 3d –t2 （启动3d模型，两核） 6.在ansys中使用多核处理器的方法： 使用AMG算法，可以使多个核同时工作。使用方法1或2. 方法1： (1). 在ansys product lancher 里面lauch标签页选中parallel performance for ansys. (2). 然后在求解前执行如下命令： finish /config,nproc,n!设置处理器数n=你设置的CPU数。 /solu eqslv,amg !选择AMG算法 solve !求解 方法2： (1). 在ansys product lancher 里面lauch标签页选中parallel performance for ansys. (2). 在D:\professional\Ansys Inc\v90\ANSYS\apdl\start90.ans中添加一行：/config,nproc,2.别忘了把目录换成你自己的安装目录. 化学反应软件 FactSage_Demo COMSOL
Courant number实际上是指时间步长和空间步长的相对关系，系统自动减小courant数，这种情况一般出现在存在尖锐外形的计算域，当局部的流速过大或者压差过大时出错，把局部的网格加密再试一下。 在FLUENT中，用courant number来调节计算的稳定性与收敛性。一般来说，随着courant number的从小到大的变化，收敛速度逐渐加快，但是稳定性逐渐降低。所以具体的问题，在计算的过程中，最好是把courant number从小开始设置，看看迭代残差的收敛情况，如果收敛速度较慢而且比较稳定的话，可以适当的增加courant number的大小，根据自己具体的问题，找出一个比较合适的courant number，让收敛速度能够足够的快，而且能够保持它的稳定性。FLUENT计算开始迭代最好使用较小的库朗数，否则
用ANSYS和FLUENT进行管壳式换热器整体分析
用ANSYS和FLUENT进行管壳式换热器整体分析 作者：郭崇志林长青 利用数值模拟计算软件进行管壳式换热器的流体力学和传热性能计算及评估已经成为开发和研究管壳式换热器的重要手段之一，由于结构和流道复杂，导致准确地进行换热器的流体力学性能和传热性能计算和评估有一定的困难。而对换热器的结构性能进行准确分析一般都需要进行流固耦合模拟，如果要同时进行换热器的流体流动与传热和结构性能分析就更加困难。 有关管壳式换热器的温度场研究，目前大多数文献集中于研究管板的温度场及所产生温差应力、以及由此导致的结构强度等问题，通常利用ANSYS 大型商用软件行管壳式换热器管板结构的温度场研究，采用简化的三维实体模型较多，一般利用已知的平均温度或利用已知的换热（膜）系数对几何结构模型加载，而这些已知条件通常来源于手册提供的数据或者经验数据，并非来源于严格的换热器流体力学与传热工艺的数值计算，因此是产生结果计算偏差的主要原因之一。 目前文献对于给定工艺条件下管壳式换热器的整体温度场研究的并不多，由于准确的温度场是研究温差应力及其危害的前提，因此本文利用FLUENT 和ANSYS 软件对一台固定管板换热器的约束构件之间的整体结构在正常运行工况下的数值模拟问题进行了研究，首先从计算流体力学与传热的角度出发，利用FLUENT软件进行换热器流体流动与传热的工艺状况数值模拟。然后把FLUENT 软件的数值模拟结果导入ANSYS中作节点插值，完成温度场的重建，作为进行换热器的热分析以及结构分析的边界条件。从而实现了管壳式换热器的FLUENT 和ANSYS 联合仿真模拟，综合整个过程可以很好地完成同一条件下换热器的流体力学与传热和结构性能分析，使得换热器的工艺性能计算与结构分析计算完整地结合在一起，计算精度更高。 1 CFD数值模拟 本文研究的换热器结构示意如图1所示，在对实际结构进行合理简化的基础上，以影响流动和传热的主要结构建立了某固定管板式换热器温度场数值计算模型，采用分段模拟、整体综合的方法，利用FLUENT软件对该换热器在正常操作工况下的流动与传热情况进行数值模拟[8] ，得到计算流道上有关各个构件的壁温场分布。
Ansys与FLUENT中MHD(Magnetohydrodynamics)模型接口
用户手册
目录 1 免责声明 (1) 2 前言 (2) 3 软件概述 (2) 3.1 软件简介 (2) 3.2 功能特点 (2) 4 软件安装 (2) 5 软件操作指南 (3) 5.1 整体操作流程 (3) 5.2 如何得到坐标文件（Coordinate File）和磁场文件（B File） (3) 5.3 将坐标与磁场文件导入软件 (6) 5.4 设置参数 (6) 5.5 计算并得到目标文件（*.mag） (9) 5.6 将目标文件导入FLUENT (9) 6 帮助 (10)
1 免责声明 本软件为北京科技大学绿色冶金及冶金过程模拟仿真研究室（Laboratory of Green Process Metallurgy and Modeling，以下称LGPMM）为提供ANSYS与FLUENT中MHD模型的接口而制作，本说明书所载所有内容（包括但不限于文字叙述、图片与其它信息等）均受著作权法及其它智慧财产权法规保护，LGPMM保留一切法律权利，非经LGPMM授权同意使用，此处数据或内容均不得以任何形式予以重制或其它不当侵害。 免责声明 本服务及软件乃依其ANSYS模拟结果文件为基础提供FLUENT中MHD所需磁场文件，不提供ANSYS模拟结果之前及FLUENT中MHD加载磁场文件之后之保证。对于因使用本服务及软件而产生任何损害（包括模拟结果及其权利纠纷之损害），即便本研究室已被告知此类损害之可能，均不负任何责任。 本研究室保留任何时刻修改本用户手册之权利，恕不另行通知。
2 前言 本手册是专为ANSYS与FLUENT中MHD（Magnetohydrodynamics）模型接口V2.0用户编写的。与本手册配套的软件版本为ANSYS与FLUENT中MHD（Magnetohydro-dynamics）模型接口V2.0，手册包含软件的总体介绍及用户操作说明。 3 软件概述 3.1 软件简介 ANSYS与FLUENT中MHD（Magnetohydrodynamics）模型接口是一款用于仿真模拟的软件，可将ANSYS磁场模拟结果转为FLUENT中MHD模型所需加载的磁场文件（*.mag）。使用该软件可节省大量人力及时间，并且不会产生因人为操作而导致的错误或误差。 该软件适用于ANSYS磁场的三维（3D）模拟，将其结果用于FLUENT中MHD模型的二维（2D）和三维（3D）模拟，暂不提供ANSYS磁场的二维（2D）模拟。 3.2 功能特点 ●软件界面简洁，操作简单，用户可以迅速上手。 ●节省人力及时间，且不会产生人为错误或误差。 ●支持ANSYS三维（3D）与FLUENT中MHD模型的二维（2D）和三维（3D）模拟操 作。 4 软件安装 该软件是基于MATLAB R2012a开发，其运行环境为MATLAB R2012a，即需安装MATLAB R2012a.exe或安装该版本库函数包MCRInstaller.exe。运行该软件前需安装与其配套使用的KEY.exe文件（如图4-1）。 图4-1
ansysfluent13.0or14.0tutorials教程
Ansys FLUENT Tutorials └─ANSYS FLUENT ├─ANSYS-FLUENT-Intro_13.0_1st-ed_pdf ││fluent_13.0_Agenda.pdf ││fluent_13.0_TOC.pdf ││ │├─lectures ││fluent_13.0_lecture01-welcome.pdf ││fluent_13.0_lecture02-intro-to-cfd.pdf ││fluent_13.0_lecture03-solver-basics.pdf ││fluent_13.0_lecture04-boundary-conditions.pdf ││fluent_13.0_lecture05-solver-settings.pdf ││fluent_13.0_lecture06-turbulence.pdf ││fluent_13.0_lecture07-heat-transfer.pdf ││fluent_13.0_lecture08-udf.pdf ││fluent_13.0_lecture09-physics.pdf ││fluent_13.0_lecture10-transient.pdf ││fluent_13.0_lecture11-post.pdf ││ │├─workshop-input-files ││├─workshop1-mixing-tee │││ fluidtee.meshdat │││ ││├─workshop2-airfoil-new │││ NACA0012.msh │││ mach_0.5_ │││ mach_0.5_ │││ mach_0.7_ │││ mach_0.7_ │││ test-data-bottom.xy │││ test-data-top.xy │││ ││├─workshop3-multi-species │││ calc_activities.jou │││ garage.msh │││ workshop3- │││ workshop3- │││ ││├─workshop4-electronics │││ │││ ws4_no- │││ ws4_no- │││ ws4_s2s- │││ ws4_s2s-
诺冠流体控制产品介绍
ENGINEERING PARTNERSHIPS THAT GET CLOSER 更紧密的技术合作伙伴
Norgren Fluid Control Product Introduction 诺冠流体控制产品介绍
CREATIVE IDEAS THAT WORK HARDER 更具优势的创意
Process valves
Norgren Today 诺冠今日
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全球最大的三家动作和流体控制解决方案供应商 之一 全球6,000名员工 在75个国家发展了销售和服务网络 全球化的制造能力 在美国，德国，英国和中国建有全球技术研发中 心 2006 销售额 4.92亿英镑 – 占IMI总销售额的37% 由 IMI 集团全资控股
Process valves
我们的产品 / Our Product
我们是全球领先的气动元件生产商和自动化解决方案的供应商。 我们拥有广泛应用于各个领域的全系列产品线，包括模块化的压 缩空气准备套件，直控阀，不同种类的执行元件，真空设备，气 动夹紧器，EOAT 元件，以及传送类产品。
Process valves
The Define of Process 流体控制的定义 ? ? ?
The “Process Industry” is more easily defined As the “Manufacture and transfer of fluids and solids.”在“过程处理工业中通常定义为”制造和输送流体和固体“。 The fluid temperature and ambient temperature range possibilities: -196°C to +280°C 流体温度或者环境温度的范围可能从零下196度到零上280度 The environment can be : neutral, aggressive and explosive 环境可能是：中性的，腐蚀性的，易燃易爆性的。
控制阀细节分析之5_阀芯阀座
控制阀细节分析之五－阀芯阀座 李宝华 摘要：包含阀芯阀座的阀内件（Valve Trim ）是控制阀的关键核心部件，直接影响控制阀的流量特性、 流体调节和控制质量。阀内件是与流体直接接触的阀内可拆卸的改变流通截面积和截流件导向等作用的零部件总称，包括典型截流件的阀芯(Plug)和阀座(Seat)、套筒(Cage)、阀杆(Stem)，以及减噪器(Flow divider)、抗空化气蚀部件(AC-trim)、导向(Guide)，等等。从单座型控制阀(Globe valve)的阀芯阀座等阀内件的细节分析入手，看部分品牌厂家的阀芯阀座设计。 关键词：控制阀；阀内件；阀芯；阀座；细节分析；区别 引言 控制阀（Control valve ，国标GB/T 17213.1-1998定义为控制阀，国内旧称调节阀）是终端控制元件，决定着过程控制是否及时有效，在整个控制回路中较为重要但又是长期以来技术比较薄弱的环节。 一个控制系统的控制质量受到组成系统各环节的影响，更取决最薄弱环节的影响，控制阀虽然相对控制系统和过程仪表而言略显简单，但在工业生产过程对控制要求及安全性不断提高的情况下，其必要性、重要性以及在回路中较高的故障频次已引起业内注意。 控制阀的生产厂家众多，造成控制阀品种多、规格多、参数多，质量参差不齐。不同厂家的同类型控制阀的设计差异、技术特点和应用情况如何？应是大家关注的问题。本文着重对目前在用量最大、多数厂家都在生产的单座型控制阀(Globe valve)做一些细节分析。以部分知名品牌控制阀为例，对阀内件的阀芯阀座的技术细节进行分析探讨。 阀内件（Valve Trim） 国标《工业过程控制阀 第1部分：控制阀术语和总则》GB/T17213.1－1998（等效IEC 60534-1）对阀内件（Valve Trim ）的定义是：阀内接触被控流体的部件，例如截流件、阀座、套筒、阀杆、以及连接阀杆与截流件的部件等。阀体、阀盖、底法兰和垫圈不属于阀内件。 阀内件是与流体直接接触的阀内可拆卸的改变流通截面积和截流件导向等作用的零部件总称，包括典型截流件的阀芯(Plug)和阀座(Seat)，还包括套筒(Cage)、阀杆(Stem)以及减噪器(Flow divider)、抗空化气蚀部件(AC-trim)、导向(Guide)、密封件、固定件，等等。阀内件主要功能是使流通截面积按一定规则比例变化，实现流通能力和阀芯/阀杆行程之间的相互关系，其次是保证紧密关闭国内和符合标准规定的泄漏率。 阀芯是阀内件中最为关键的部件，同时是控制阀的可动部件，阀芯与阀座配合使用，可紧密关闭切断流体，可通过改变节流截面积来调节流体通过量，进而达到过程控制的目的。阀芯的形状（或笼式阀的套筒开口形状）决定着控制阀的流量特性，如常见的线性、等百分比、快开特性和抛物线特性等。阀芯阀座的尺寸以及阀内流路决定着控制阀的最大流通能力。阀芯阀座的选材及其工艺处理决定着控制阀的工况应用和可靠性。阀芯阀座以及阀内件的设计直接反映了控制阀厂家的技术能力。 阀芯设计 为了获得不同的阀门特性，阀芯结构设计有多种多样，一般分直行程和角行程两大类。单座型控制阀(Globe valve)一般都是顶部导向的直行程控制阀，采用最多的是柱塞型阀芯、V 开口型阀芯和套筒 形状和流量特性 小流量阀芯柱塞型阀芯V 开口型阀芯 图1 典型的直行程控制阀阀芯
ansys与fluent区别
流动传热的问题建议用fluent，纯导热问题用ansys。因为ansys的热分析模块只能处理纯传热问题，不计算流场。ansys的强项在于处理固体问题，流体有关的问题不是它的擅长，是fluent的擅长。 所以楼主的问题属于固壁传热问题，原来的ansys就可以较好的解决。 另外，虽然说ansys先后收购了CFX和fluent这两个软件，但是ansys仅是指ansys本身的软件，不包括上面的两个。个人看法：暂时不会出新的混合了上述三种的所谓的新ansys，因为从算法上讲，ansys用的是有限元算法，而fluent和CFX用的是有限体积法，所以暂时无法整合到一起。 两者最根本的区别在于求解方法的不同，Fluent用的是有限容积法，而Ansys用的是有限元法。 如果是用来算固体的稳态或者非稳态传热，比如固体的热传导，耦合热应力，ansys好很多。) Y4 |( E& D$ a7 z! g1 t. m5 o- v 如果是有流场、自然对流等的情况下，fluen好些。 ; N! p$ `/ X, e/ d5 _三维,cad,机械,技术,汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空,镇江主要是应用的场合不同，要是用过这两个软件就知道了。 ( d1 I7 O0 j7 f D7 P& M) T7 j三维网技术论坛但平心而论，ansys的热分析功能强大不少。 有限容积法 其基本思路是：将计算区域划分为一系列不重复的控制体积，并使每个网格点周围有一个控制体积；将待解的微分方程对每一个控制体积积分，便得出一组离散方程。其中的未知数是网格点上的因变量的数值。为了求出控制体积的积分，必须假定值在网格点之间的变化规律，即假设值的分段的分布的分布剖面。从积分区域的选取方法看来，有限体积法属于加权剩余法中的子区域法；从未知解的近似方法看来，有限体积法属于采用局部近似的离散方法。简言之，子区域法属于有限体积发的基本方法。有限体积法的基本思路易于理解，并能得出直接的物理解释。离散方程的物理意义，就是因变量在有限大小的控制体积中的守恒原理，如同微分方程表示因变量在无限小的控制体积中的守恒原理一样。限体积法得出的离散方程，要求因变量的积分守恒对任意一组控制体积都得到满足，对整个计算区域，自然也得到满足。这是有限体积法吸引人的优点。有一些离散方法，例如有限差分法，仅当网格极其细密时，离散方程才满足积分守恒；而有限体积法即使在粗网格情况下，也显示出准确的积分守恒。就离散方法而言，有限体积法可视作有限单元法和有限差分法的中间物。有限单元法必须假定值在网格点之间的变化规律（既插值函数），并将其作为近似解。有限差分法只考虑网格点上的数值而不考虑值在网格点之间如何变化。有限体积法只寻求的结点值，这与有限差分法相类似；但有限体积法在寻求控制体积的积分时，必须假定值在网格点之间的分布，这又与有限单元法相类似。在有限体积法中，插值函数只用于计算控制体积的积分，得出离散方程之后，便可忘掉插值函数；如果需要的话，可以对微分方程中不同的项采取不同的插值函数。 编辑本段五部分 有限容积法（FVM）是计算流体力学（CFD）和计算传热学（NHT）中应用最广泛的数值离散方法。它通常包括如下五个部分： 1. 网格生成 2. 对流项的离散化 3. 边界条件的离散化 4. 压力速度耦合 5. 离散方程的求解对以上五个部分的处理将直接影响到最准结果的
ansys15.0-fluent操作步骤
Fluent 操作步骤 1.模型建立：用SolidWorks建模，保存成x_t格式（exercise1），用于稍后导入fluent。 2.网格划分：打开ansys15.0中的workbench15.0软件，在component systems中双击或者 拖mesh到project schematic; 导入文件：在geometry右键import geometry /browse /exercise1; 定义初始条件：在mesh右键edit，进入mesh-meshing[ansys icem cfd]，定义流体inlet、outlet、wall等初始条件。点击，选择流体进口面右键create named selection ，把selection更改成inlet； 同理，定义出口面为outlet； 未定义的实体表面默认为wall。 开始划分网格：，单击中的mesh把default /Physics Preference下可选项更改成CFD，同时把solver preference下可选项更改成fluent，然后点击 进行网格划分，保存文件save project，关闭。 此时在workbench中出现两个对号，表示网格划分完成。 3.打开fluent软件，设置参数求解，如图： 出现界面：
应先update，再edit。 单击edit，如图。设置参数，单击OK。 出现界面，部分界面如图： 在solution setup下Generate，单击check检查网格。 单击models，单击viscous-laminar，单击edit进行设置，在model下选择K-epsilon，其他条件一般默认。 单击materials，单击fluid，单击create/edit对流体属性进行设置；单击solid，单击create/edit 对固体属性进行设置。
AnsysWorkbench_15_Fluent示例
Fluent示例 鉴于网上Fluent免费资料很少，又缺少实例教程。所以，分享此文章，希望对大家有所帮助。 1.1问题描述 本示例为ansys-fluent15.0-指南中的，不过稍有改动。
1.2 Ug建模图 1.3 Workbench设置 项目设置如下图所示。（为了凸显示例，所以个项目名称没改动； 并且用两种添加项目方式分析，还增加了一个copy项，以供对比。）
说明：ansys workbench15.0与ug8.5（当然，也包括同一时期的solidworks、Pro/e等三维CAD软件）可无缝连接，支持ug8.5建立的模型，可直接导入到ansys workbench15.0中。 方法：在workbench中的Geometry点击右键，弹出快捷菜单，选择“browse”，浏览到以保存的文件，打开即可。个人感觉workbench 建模不方便。 1.4 DM处理 Workbench中的DM打开模型，将导入的模型在DM中切片处理，以减少分网、计算对电脑硬件的压力（处理大模型常用的方法，也可 称之为技巧）。最终效果，如下图所示。
为以后做Fluent方便，在这里要给感兴趣的面“取名”（最好是给每一个面都取名。这样，便于后续操作）。 方法是右键所选择的面，在弹出的对话框中“添加名称”即可，给“面”取“名“成功后，会在左边的tree Outline中显示相应的“名”。结果如下图所示（图中Symmetry有两个，有一个是错的，声明一下）
1.5 Mesh设置 如下图所示。 在Mesh中insert一个sizing项（右键Mesh，选Sizing即可），以便分体网格，其设置如下：
Flowserve控制阀产品指南
控制阀产品指南
Flowserve Flow Control 全球首屈一指的工业流体管理服务供应者 福斯是世界首要的工业流体管理服务供应商。公司生产工程泵、精密机械密封、自动和手动角转式阀门、控制阀和执行机构，公司以生产行业为主要服务对象，提供相应的整套流体管理服务。在2002年，福斯的销售额约为23亿美元，公司拥有14000名左右的员工，在全球56个国家生产运营。 总部：5215 North O'Connor Blvd. Suite 2300, Irving, Texas 75039 电话：+1 (972) 443-6500 电传：+1 (972) 443-6800 福斯的产品和服务 福斯公司是世界首要的流体管理供应商，提供流体管理产品及相关维修和更换等一条龙服务。福斯由以下三部分组成： ?流体控制部门——流体控制产品的一个主要的全球制造商，包括控制阀、角式阀、执行机构、整阀自动控制系统。 ?流体密封部门——机械密封和其它的工程流体密封系统的世界主要设计者和制造商。 ?福斯泵部门——世界最大的工业、工程、特殊用途的泵和系统的供应商之一。 福斯的产品在各行各业中都有广泛的应用：石油精炼、石油和天然气的生产、管道、化工、电力、纸浆及造纸、采矿及矿石加工、水务、制药和通用行业的应用。福斯流体控制部门 福斯流体控制是世界最重要的阀门和控制系统的专业生产商之一。福斯提供广泛的流体控制产品，拥有众多业内知名品牌，广受用户信赖。 强大的品牌赞誉根本上是由福斯的阀和自动化产品的非凡成功所成就的，它们数以千计地被运用到所有的主要行业中。福斯向承包商、设备成套商、代理商和最终用户提供无比宽泛的产品范围以满足不同市场中现代工业的流体控制设备的需求。 高品质、高安全性、实用性以及深度的技术支持结合在世界级的产品供应中。我们由福斯流体控制所设计和生产的一系列补充的产品，用来提供一种灵活的方法以解决您生产上的要求。有了我们今天的解决方案，明天您的利润就有了确保。每个不同的使用者的发展都应建立在展望未来的基础上。 福斯流体控制拥有强大的生产能力可以解决世界各地任何对流体控制的要求，无论是订制的产品或是庞大的项目工程。我们主要的生产基地遍布北美（Springville)、欧洲（澳地利、法国、德国、瑞典、瑞士、英国）及亚太地区（澳大利亚、印度）。 卓越的传统品牌： Accord, Anchor Darling, Argus, Atomac, Automax, B?ttig, Durco, Edward, Gestra, IPSCO, K?mmer, Limitorque, McCANNA, NAF, Naval, Noble Alloy, Norbro, Nordstrom, Polyvalves, PMV, Schmidt Armaturen, Serck Audco, Sereg, Valtek, Vogt, Worcester Controls 福斯公司概览 2
各种控制阀的结构和特点
各种控制阀的结构和特点 控制阀也称调节阀，一般由执行机构和阀门两部分组成，其控制原理就是执行机构驱动阀杆阀芯动作，改变阀芯和阀座间的流通面积，以达到控制流体流量的目的。其流量公式如下： Q =式中：Q ―流体体积流量 A ―流通面积 ξ―阻力系数 ρ―流体密度 1P ，2P ―阀前，阀后压力 控制阀的种类繁多，按其执行机构的动力源分类，可分为气动和电动，气动又分为薄膜式和活塞式；电动又分为直行程和角行程两种。 按阀体结构形式来分，可分为单座阀、双座阀、蝶阀、角阀、偏心旋转阀（也称凸轮挠曲阀）、球阀、套筒阀、隔膜阀、快速切断阀等。 一、 单座阀(直行程) 阀体内只有一个阀芯和一个阀座，其阀芯一般为柱塞形，改变阀芯形状，可改变阀的流量特性。执行机构驱动阀芯上下移动，改变流通面积以控制流量。流体对阀芯的推力较大，尤其在高压差、大口径时，不平衡力更大，所以单座阀不适用于高压差的场合，否则必须选
用大推力的执行机构，体积大、造价高。 图1 带气动薄膜执行器的单座阀 特点：单座阀结构简单，维护方便，切断性能好，泄漏量小，调节性能也很好，故被广泛采用，可用于小流量和微小流量的控制，但不平衡力大，不适用于大压差和大口径的场合。 P1（左边）>P2（右边）流开型，较稳定，常用 如果从P2进P1出，为流闭型。 流路简单，流量特性准确。 二、双座阀（直行程）
图2 气动薄膜直通双座阀 阀内有两个阀芯和两个阀座，阀杆做上下移动时，带动阀芯上下移动，改变阀芯和阀座间的流通面积，从而改变流量。 双座阀一般采用双导向结构，正装可方便的改为反装，从而改变气开气闭的作用方式。 特点：由于流体作用在上下两个阀芯上的推力，方向相反，大小也很接近，因此双座阀的不平衡力很小，所以允许的压差较大，流通能力也比同口径的单座阀大。两个阀芯阀座很难做到同时关闭，因此泄漏量较大，尤其在高温和低温场合，更会引起严重泄漏。由于阀体流路较复杂，不适用于高粘度和易结晶的流体。调节精度也比单座阀差。 流量特性有线性和等百分比特性，改变阀芯形状可改变流量特性。
基于ANSYS FLUENT的两相流分析例1
基于ANSYS FLUENT的两相流分析例1 众所周知，FLUENT和CFX是ANSYS中最牛的两个流体分析软件。下面以FLUENT 为例，说明其在多相流分析中的应用。该例子来自于FLUENT帮助,但是其建模，网格划分以及命名集的定义方式则进行了改变。希望该例子对于大家做多相流的分析有所帮助。 问题：一个水-空气混合物在管道内向上流动，在T型交叉点分成两支。管道宽25mm，输入部分长125mm，顶部和右边都是250mm。空气和水在进口处的速度见下图，而两个出口处的出流权重分为为0.38和0.62.现在要求对该两相流做一个稳态分析。 使用ANSYS fluent分析过程如下 （1）创建项目示意图（WORKBENCH） 设置geometry单元格的属性
（2）创建几何模型(geometry) 设置单位为mm 创建草图并施加尺寸约束
修改模型 从草图生成面物体 这样，几何建模工作完成，存盘后退出DM. （3）划分网格并设置命名集(mesh)
下面进入到mesh单元格，首先划分网格，添加一个尺寸控制，并设置单元划分尺寸为2.5mm. 划分网格结果如下 然后定义命名集，其实就是定义速度进口边，以及流出边。这些定义会在后面用到。 选择最下面这条边，并定义命名集inlet 再选择最右边这条边，定义命名集outlet1
最后选择最上边这条边，定义命名集outlet2 这样，网格划分和命名集定义结束，存盘并退出mesh. （4）设置流体分析模型(setup) 点击WB中的setup,马上弹出下列对话框
OK后进入fluent。 （4.1）设置一般选项 进入general菜单项，接受默认设置。做基于压力的稳态分析，是二维的平面问题。 （4.2）定义计算模型 首先确定是多相分析（两相分析）
控制阀基本术语
控制阀基本术语 1.1 控制阀基本术语 1.1.1 执行器(终端控控制元件) final controlling element 控制系统正向通路中直接改变操纵变量的仪表,由执行机构和调节机构组成. 1.1.2 控制阀(调节阀) control valve 过程控制系统中用动力操作去改变流体流量的装置,由执行机构和阀组成,执行机构按照控制信号改变阀内截流件的位置. 1.1.3 电磁阀 solenoid valve 利用线圈通电激磁产生的电磁力来驱动阀芯开关的阀. 1.1.4 自力式调节阀 sclf-opcrated rcgulator，self-actuated regulator 无需外加动力源,只依靠被控流体的能量自行操作并保持被控变量恒定的阀. 1.1.5 调节机构corrccting element 由执行机构驱动,直接改变操纵变量的机构. 1.1.6 阀 valve 内含控制流体流量用的截流件的压力密封亮体组件. 1.1.7 执行机构 actuator 将控制信号转换成相应的动作以控制阀内截流件的位置或其他调节机构的装置,信号或驱动力可为气动、电动、液动的或此三者的任意组合。 1.1.8 气动执行机构 pneumatic actuator 利用有压气体作为动力源的执行机构. 1.1.9 电动执行机构 elcctric actuator 利用电作为动力源的执行机构. 1.1.10 液动执行机构 hydraulic actuator 利用有压液体作为动力源的执行机构. 1.1.11 电液执行机构 elcctro-hydraulic actuator 接受电信号并利用有压液体作为动力源的执行机构. 1.1.12 执行机构动力部件 acruator power unit 执行机构中能将流体、电、热或机械的能量转换成输出杆（轴）的动作并产生输出力或转矩的部件。 1.1.13 执行机构输出杆 actualor stem 又称执行机构推杆. 执行机构中传递动力部件 1.1.14 执行机构输出轴 actuator shaft 执行机构中传递动力部件的转角动作和输出转矩的零件. 1.1.15 支架 yoke 刚性连接执行机构动力部件和阀的零件. 1.1.16 连接端 end connection 阀体上用来对台工艺管道进密封连接的结构. 1.1.17 法兰连接端 flanged ends 带有与管道法兰配对连接而实现压力密封的法兰连接端. 1.1.18 无法兰连接端 flangeless ends 阀体上不带法兰而以它的端面被夹紧在管道法兰之间实现压力密封的连接端. 1.1.19 螺纹连接端 thrcaded ends 带有外螺纹或内螺纹的连接端.
Ansys Fluent基础详细入门教程(附简单算例)
Ansys Fluent基础详细入门教程(附简单算例) 当你决定使FLUENT解决某一问题时，首先要考虑如下几点问题：定义模型目标：从CFD模型中需要得到什么样的结果？从模型中需要得到什么样的精度；选择计算模型：你将如何隔绝所需要模拟的物理系统，计算区域的起点和终点是什么？在模型的边界处使用什么样的边界条件？二维问题还是三维问题？什么样的网格拓扑结构适合解决问题？物理模型的选取：无粘，层流还湍流？定常还是非定常？可压流还是不可压流？是否需要应用其它的物理模型？确定解的程序：问题可否简化？是否使用缺省的解的格式与参数值？采用哪种解格式可以加速收敛？使用多重网格计算机的内存是否够用？得到收敛解需要多久的时间？在使用CFD分析之前详细考虑这些问题，对你的模拟来说是很有意义的。 第01章fluent介绍及简单算例 (2) 第02章fluent用户界面22 (3) 第03章fluent文件的读写 (5) 第04章fluent单位系统 (8) 第05章fluent网格 (10) 第06章fluent边界条件 (36) 第07章fluent流体物性 (55) 第08章fluent基本物理模型 (63) 第11章传热模型 (75) 第22章fluent 解算器的使用 (82)
第01章fluent介绍及简单算例 FLUENT是用于模拟具有复杂外形的流体流动以及热传导的计算机程序。 对于大梯度区域，如自由剪切层和边界层，为了非常准确的预测流动，自适应网格是非常有用的。 FLUENT解算器有如下模拟能力： ●用非结构自适应网格模拟2D或者3D流场，它所使用的非结构网格主要有三角形/五边 形、四边形/五边形，或者混合网格，其中混合网格有棱柱形和金字塔形。（一致网格和悬挂节点网格都可以） ●不可压或可压流动 ●定常状态或者过渡分析 ●无粘，层流和湍流 ●牛顿流或者非牛顿流 ●对流热传导，包括自然对流和强迫对流 ●耦合热传导和对流 ●辐射热传导模型 ●惯性（静止）坐标系非惯性（旋转）坐标系模型 ●多重运动参考框架，包括滑动网格界面和rotor/stator interaction modeling的混合界面 ●化学组分混合和反应，包括燃烧子模型和表面沉积反应模型 ●热，质量，动量，湍流和化学组分的控制体源 ●粒子，液滴和气泡的离散相的拉格朗日轨迹的计算，包括了和连续相的耦合 ●多孔流动 ●一维风扇/热交换模型 ●两相流，包括气穴现象 ●复杂外形的自由表面流动 上述各功能使得FLUENT具有广泛的应用，主要有以下几个方面 ●Process and process equipment applications ●油/气能量的产生和环境应用 ●航天和涡轮机械的应用 ●汽车工业的应用 ●热交换应用 ●电子/HV AC/应用 ●材料处理应用 ●建筑设计和火灾研究 总而言之，对于模拟复杂流场结构的不可压缩/可压缩流动来说，FLUENT是很理想的软件。 解决问题的步骤 确定所解决问题的特征之后，你需要以下几个基本的步骤来解决问题： 1．创建网格. 2．运行合适的解算器：2D、3D、2DDP、3DDP。 3．输入网格(改变量纲) 4．检查网格 5．选择解的格式
一种不可压缩流体控制阀口径计算公式的应用
1 概述 控制阀又称调节阀，是组成工业自动化控制系统中的一个重要环节，它被称之为生产过程自动化的“手足”，正确选择控制阀是确保系统稳定、正常运行的关键。 控制阀选型时要综合考虑以下因素：流体的类型、腐蚀性和粘性；流体的温度、进出口压力、比重；最大最小工作流量、正常工作流量及压差；最大允许噪声等级；过热度和闪蒸、空化产生的可能性；控制阀配管材质和尺寸等。 具体来说，选型原则可以归纳为以下几点： （1）根据工艺条件，选择合适的控制阀结构形式（球阀、角阀、蝶阀等）和材质（铸钢、不锈钢或衬里）； （2）根据被控对象特点，选择合理的流量特性（直线、等百分比、快开）及流量特性（流开、流闭）； （3）根据工艺参数，计算出合理的阀门口径； （4）根据具体情况选择合适的执行机构（气动、电动或液动）； （5）根据工艺过程控制的要求，选择合适的辅助装置（密封填料、阀门定位器、手轮等）。 渤海某平台基本设计项目中，根据工艺要求，共设置控制阀39个，主要应用在测试/生产管汇、加热炉、分离器、燃料气罐，仪表气罐、公用气罐进出口管线上，通过改变流体流量调节被控对象的压力、温度、液位。 2 计算原理及案例 2.1 流量系数 影响控制阀口径选定的因素很多，其中最主要的是控制阀流量系数的确定。流量系数是用于说明规定条件下控制阀流通能力的基本系数，一般指特定流体在特定温度下，当阀两端为单位压差时，单位时间内流经调节阀的体积数。采用不同的单位制时流量系数有不同的表达式，流量系数定义如表1所示。 由于该海上平台上，工艺参数都采用国际单位制，而控制阀产品多采用英制，因此本论文采用国际单位制流量系数KV进行控制阀计算，通过Cv进行阀门选型。Kv与Cv换算关系为：CV=1.156Kv。 对于不可压缩流体，流量系数KV可以用公式（1）表示：