Flow3D入门实例
FLOW-3D_Cast_v4_高压铸造训练教材
3
• 网格计算域范围
2.8. 导入金属材质
• 选择相应的材料，并点击加 载即可
流体初始条件
•定义初始金属液 1. 利用“域”定义初始化金属液
，利用stl 2. 设置初始金属液温度
2.9 热传递系数
液态金属与模具之间的热传递 系数
固态金属与模具之间的热传递 系数
2.10.数据输出
• 若需输出流场更多细节，如以每『1 s 』输出资料。 • 常需要输出的数据有模具温度和曲线
3.1 执行分析
•预处理：检查各项参数是否正确 •运行：先检查各项参数是否正确， 正确无误后开始执行分析。 •通常会先执行Preprocess Simulation，确定参数无误后，再执 行Run Simulation（除非设计人员确 认自己设定的参数完全没有问题）。
3.2 求解分析
•由于执行十个周期，所以图形会类 似上图，有十个『波』。 • 下方为分析过程记录，包含输出 分析所需时间
导入模具材质
• 选择相应的材料Steel H-13，并 点击载入即可 • 给定模具初始温度220度 •最大热穿透深度=0.0056 m
4. 载入结果和分析结果
软件提供两种后处理功能
1. 软件自带的后处理
2. Flowsight 后处理
4.1 软件自带后处理
• 选择结果，并输出所需数据 • 软件可以输出文本/曲线/二维/三维
模具稳态判据
• 从曲线判断当第九次周期时，模 具温度变化相近，可视为稳态
模具温度分布
输出3D结果 Iso-surface: complement of volume fraction Color variable: wall temperature
Cooling Channel Properties
FLOW3D原理及其详细水利工程实例展示
E2
Data: N. Rajaratnam and M.R. Chamani, J. Hydraulic Res. 33, p.373, (1995)
Comparison of TruVOF® with Two-Fluid VOF
fraction of fluid
0.00 0.17 0.33
TruVOF®
Part 2: 数值分析流程与方式建立
本次实例练习的目的：
1、创建模拟物体的几何结构； 2、划分网格，创建求解区域； 3、指定合适的边界条件； 4、输入流体特性； 5、激活需要的物理模型； 6、运行模拟； 7、分析计算结果；
标准的分析流程
输入图档 建立网格 输入成形条件 General Physics Pros 建立边界条件 给定初始条件 Preprocess Simulation Results
0.50
and vectors
0.67
fraction of fluid (vmax=3.65E+00)
0.83 1.00
0.00
0.17
Two-Fluid VOF
0.33 0.50 0.67
and vectors
(vmax=3.22E+00)
0.83 1.00
1.0
1.0
z
0.5
z
0.5
0.0 -0.70 -0.36 -0.02
如何用矩形網格描述複雜的形體?
FAVORR
利用 FAVOR 技术，使曲面造 型的 Model 也能够顺利的以矩 形网格加以描述，使W-3D 网格图档
FAVOR 对网格数量的影响
FLOW-3D 采用 FAVOR 技术，因此同样的几何造型（如 下图），FAVOR 仅需三层网格就可以描述得很精确，但 是传统的 FDM 技术必须以较多的网格数量才能够达到相 同的要求。
flow3d官方培训教程中的实例中文说明
Flow3D学习——3 算例1 Aerospace TutorialAerospace Tutorial新建一个项目，Model Setup Tab-Meshing & Geometry Tab-SubcomponentTab-Geometry Files-c:\Flow3D\gui\stl_lib\tank.stl，Type and Potential 使用缺省选项，因为将引入其它形状作为固体，Subcomponent 1中坐标范围(Min/Max)为：X: 5.0～15.0, Y: 5.0～15.0, Z: 0.0～15.0tank.stl的单位对FLOW-3D来说是未知的，可能是英寸、英尺、毫米等，现在假设模型是SI（国际单位），那么流体或固体的属性都应该是SI的。
（这里有些糊涂，FLOW-3D会使用STL文件中的单位么？）模拟的情况为从圆柱形底部入口向球形水箱内充水，计算域应该和此形状范围相近，略大一点但不能紧贴着形状边界。
底边界的位置和边界条件类型有关，如果入口处流速已知那么模拟多少入口长度没有关系，因为断面形状是固定的，但是如果特定位置的压力是已知的，那么要把边界放在该位置处因为压力会受入口长度的重力和粘性效应影响而变化。
建议计算域要大于最大几何尺寸的5%，底边界除外，可以小于5%，这样计算域底部和入口交叉，不会挡住水流，因此计算域定义为X: 4.95～15.05 Y: 4.95～15.05 Z: 0.05～15.05在Mesh-Cartesian的Block 1中按上面参数修改计算域尺寸，然后在Block 1上右键选择Update Mesh更新显示。
Re = Reynold数= Inertial Force/Viscous Force = UL/νBo = Bond数= Gravitational Force/Surface Tension Force = gΔρL^2/σWe = Weber数= Inertial Force/Surface Tension Force = LU^2ρ/σU是特征流速，L是特征长度，g是重力加速度，ρ是密度，σ是表面张力系数。
FLOW-3D使用简介PPT学习课件
Note: The inactive part of the mold is not shown here just to illustrate the effect of deactivating cells.
2020/3/5
Die casting, filling time 56 msec （压铸, 充型时间 0.056 sec） • full die volume:
simulation #1
simulation #2
simulation #3
…
2020/3/5
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设定 Restart
2020/3/5
Navigator 让使用者可以简单的建 立 restart simulation
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Restart Simulation 细项设定
定义重新启动 flsgrf文件源
Marine 船舶
2020/3/5
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OffShore Platform 近海平台
InkJets 喷墨
Aerospace 航空航天
Multiphase Fluid 多相流
Valve 阀门等流体控制
Consumer Product 消费品
2020/3/5
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在电脑的计算求解下，设计人员可测试多项 工程上之设计变更以及得到合适的结果。 测试设计方案以及事前找出设计缺陷。 比较多种设计方案之优劣。 减少水工模型制作所需要花费的时间及金钱。
从列表中选择重 新启动时间
使用者可以用浏览的方式检视希望 继续分析的时间。
Restart 的 source (flsgrf.dat) 不需要一 定与设定档在同一个文件夹内。
如果执行时 restart source 档案存在 ，程式会自动列出使用者可以选择 restart 执行的时间点。
flow3d官方培训教程中的实例中文说明
3D学习——3 算例1新建一个项目， & :\3D\\\，使用缺省选项，因为将引入其它形状作为固体， 1中坐标范围()为：X: 5.0～15.0, Y: 5.0～15.0, Z: 0.0～15.0的单位对3D来说是未知的，可能是英寸、英尺、毫米等，现在假设模型是（国际单位），那么流体或固体的属性都应该是的。
（这里有些糊涂，3D会使用文件中的单位么？）模拟的情况为从圆柱形底部入口向球形水箱内充水，计算域应该和此形状范围相近，略大一点但不能紧贴着形状边界。
底边界的位置和边界条件类型有关，如果入口处流速已知那么模拟多少入口长度没有关系，因为断面形状是固定的，但是如果特定位置的压力是已知的，那么要把边界放在该位置处因为压力会受入口长度的重力和粘性效应影响而变化。
建议计算域要大于最大几何尺寸的5%，底边界除外，可以小于5%，这样计算域底部和入口交叉，不会挡住水流，因此计算域定义为X: 4.95～15.05 Y: 4.95～15.05 Z: 0.05～15.05在的 1中按上面参数修改计算域尺寸，然后在 1上右键选择更新显示。
= 数= = ν= 数= = gΔρL^2/σ= 数= = ^2ρ/σU是特征流速，L是特征长度，g是重力加速度，ρ是密度，σ是表面张力系数。
这个问题中大约用100s充满水，冲水体积540立米，入口直径2m，入口流速为540/(100*π*1^2)=1.7，数为1.7*2/(1.06)=3.4e6由于数远大于1，因此惯性力比粘性力更重要，即不需要很密的网格考虑粘性力，也不需要指定粘性特性。
考虑表面张力影响的系数为= gΔρL2/σ = 9.8^2 * 1000 ^3 * (2m)^2/(0.073^2) = 5.4e5= 2ρ/σ = 2m * (1.7 )^2 * 1000 ^3 / (0.073^2) = 7.9e4可以看出表面张力也不需要考虑。
缺省网格在X、Z方向为10，Y方向为1。
Flow3D入门实例
2 3
2.选择显示数据项
4
选择数据项
பைடு நூலகம்
5
6
7
3.数据显示（色彩浓淡图）
显示数据标尺
注：进料口应高 于网格边界！
6 点鼠标右键
7
设定网格尺寸 为0.2cm
8 9
点该按钮查看网 格划分结果
1
2
3
点该按钮退出查
4
看网格状态
3
微调透明度，以显示型腔内部结构
1
4
查看型腔状态
2
三.前处理
1.一般项
2.物理选项（根据分析任务要求进行选择）
3.选择充填金属液
1
2 金属液的特性
6.初始边界条件
设置型腔的初始 温度和压强(采用 相对压强)
7.数值计算设定
数据输出设定。
每隔0.1秒输出一 组数据。
估算总数据量。
7.数值计算设定（保持默认值，不做修改）
数值计算方法选择。
四.数值计算
100%时，表明完成计算。
五.后处理
1.加载计算结果文件（前缀“flsgrf.”）
导入计算结果数据。 1
5
7
8
视图操作：
定向视图
鼠标操作视图 左键：旋转 中键：缩小放大 右键：平移
2.网格划分
1 先将视图转为二维视角
2
注：网格边界应大于 零件边界！
3
按位鼠标左键并拖动鼠标， 形成黄色矩形框，
然后松开鼠标左键， 出现右图对话框。
4 不改变数据，直 接点“OK”。
5 改变右侧导航栏的数据。
6 点更新网格按钮
4 5
3 可查看和修改金属液的特性
4.选择模具材料
FLOW-3D多孔介质模型-渗流模型培训讲学
• Resolve all geometry (FAVOR)
• Geometry represented as volume fraction (porosity) open to flow
• Compute pressures and velocities • Assume flow is uniform over cell
PmucK1/2u2
x K
where = fluid density
viscous
transitional
inertial
Understanding FLOW-3D®’s Drag Model
• 由于流体在多孔介质中受到的很多阻力太小而无法求 解，所以用一个均布的阻力系数来计算：
N-S张量方程
u t V 1 f A fu u 1 p V 1 f A fu G K u
– Pressure difference across this
saturation front is dictated by a
user-defined capillary pressure
(Pcap)
d
Pcap
4cos
d
s Concave case (lower pressure in
a
liquid) is assumed to have +ve Pcap
• 激活 Porous media 多孔介质物理模型 • 创建 porous component (s) 多孔材料
Setting Up A Porous Media Simulation
Porous media simulation setup steps:
1) Decide flow type: Saturated or Unsaturated
Flow3D培训教程
Flow3D培训教程FLOW-3D V9.3.2 水利教程上海飞熠软件技术有限公司目录1. 为何选择Flow-3D软件, ............................................................ 2 2. Flow-3D软件界面 (2)3. Flow-3D分析流程 (2)3.1 运行FLOW-3D (2)3.2 几何体的设置 (2)3.3 General设置 (2)3.4 Physics设置 (2)3.5 Fluids设置 (3)3.6 Meshing _Geometry设置 (3)3.7 Boundary设置 (3)3.8 Initial设置 (4)3.9 Output设置 (4)3.10 Numerics设置 (4)3.11 计算 ..................................................................... ... 4 案例1 渠道流动状况 ....................................................................4 案例2 波浪运动 ..................................................................... ... 6 案例3 卷气量分析 ......................................................................7 案例4 球从半空中掉下 (7)案例5 强制球在水面移动 ................................................................ 8 案例6 开闸泄流 ..................................................................... ... 9 案例7 搅拌不同密度流体 (11)3.1 为何选择Flow-3D软件,网格可以自由分割，不需要与几何文档建立关联, FAVOR可以描述非常复杂的流场运动模式,TruVOF与自由液面模型描述,多网格区块建立技术能够大幅度地提高计算效率,运动物体GMO碰撞模型设置简单方便。
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6.初始边界条件
设置型腔的初始 温度和数据输出设定。
每隔0.1秒输出一 组数据。
估算总数据量。
7.数值计算设定（保持默认值，不做修改）
数值计算方法选择。
四.数值计算
100%时，表明完成计算。
五.后处理
1.加载计算结果文件（前缀“flsgrf.”）
注：进料口应高 于网格边界！
7
设定网格尺寸 为0.2cm
6 点鼠标右键 9
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点该按钮查看网 格划分结果 1
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点该按钮退出查 看网格状态
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微调透明度，以显示型腔内部结构
1
4 查看型腔状态
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三.前处理
1.一般项
2.物理选项（根据分析任务要求进行选择）
3.选择充填金属液
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金属液的特性
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视图操作：
定向视图
鼠标操作视图 左键：旋转 中键：缩小放大 右键：平移
2.网格划分
1
先将视图转为二维视角
2
注：网格边界应大于 零件边界！
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按位鼠标左键并拖动鼠标， 形成黄色矩形框， 然后松开鼠标左键， 出现右图对话框。
4 不改变数据，直 接点“OK”。
5 改变右侧导航栏的数据。
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点更新网格按钮
Flow 3D 应用实例
一.新建一个分析任务
1.新建一个工作空间
1
2
3
4
2.建立一个模拟仿真任务
1
2
3
3.工作空间文件
前处理文件（前缀 “prepin.”）
二.模型网格划分
1.导入零件模型(包含有浇注系统)
点击该按钮，添加零 件模型(stl格式)
1
3 2
4
6 7
将原模型的单位 mm改为cm。
3
可查看和修改金属液的特性
4.选择模具材料 (砂型)
1
4 修改 6 这三 个值
5 2
3
5.设置边界条件(进料压强、进料温度)
2 1 3
5
4 6
砂型铸造进料压强计算方法
P Pa gH 考虑相对压强 P gH
2.7 g / cm
3
g 9.8m / s 980cm / s H 10cm P 26460 N / cm
2 导入计算结果数据。 3
1
2.选择显示数据项
4 选择数据项
5
6
7
3.数据显示（色彩浓淡图）
显示数据标尺