flow3d官方培训教程中的实例中文说明
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入门实例讲课稿
2 3
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
此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！ 感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢
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
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
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
4 5
3 可查看和修改金属液的特性
Flow3D入门实例
flow-3d应用简介--中文
喷墨
利用薄膜振动产生墨珠 15
利用压力产生墨珠
© 2009 Hi-Key Technology
FLOW-3D® 计算结果演示
1.4 计算结果演示
球体自由落体过程
球体在水中平移的运动过程
16
© 2009 Hi-Key Technology
Байду номын сангаас
FLOW-3D® 计算结果演示
1.4 计算结果演示
水波流动过程
船体在水中运动的过程
17
© 2009 Hi-Key Technology
1.5 计算结果演示
密闭油箱晃动过程
油箱运动规律 时间(s) 0~3 3~6 6~9 9~10
耗油油箱晃动过程
X轴加速度（m/s2） 5 -5 5
18
-5
© 2009 Hi-Key Technology
1.5 计算结果演示
油箱内障碍物受到的x、y、z方向的冲击力
© 2009 Hi-Key Technology
FLOW-3D® 的应用领域
铸造工业
高压铸造模拟
铸造件从流动到固化整个过程的模拟
水力与环境工程
水流流过阶梯的过程 14
海浪对海岸结构物的冲击
© 2009 Hi-Key Technology
FLOW-3D® 的应用领域
民生用品
抽水马桶
水阀关闭过程模拟
FAVOR 传统的 FDM
几何体
网格显示
11
复杂几何的网格 © 2009 Hi-Key Technology
Flow-3D基本介绍—功能特点
能够精确地模拟具有自由界面的流动问题 (TruVOF®) ；
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
20
设定 Restart
2020/3/5
Navigator 让使用者可以简单的建 立 restart simulation
21
Restart Simulation 细项设定
定义重新启动 flsgrf文件源
Marine 船舶
2020/3/5
6
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
7
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。
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。
FLOW----3D操作步骤概要
FLOW----3D操作步骤概要
FLOW----3D操作步骤概要
FLOW3D大概操作步骤：
一、引入STL文件
用三维软件UG、PROE等，设计成流道，与产品连在一起，最终另存为STL格式文件。
如果用mastercam做的3D流道，需要对流道进行破面修补，然后再把产品组装起来，最后导出STL文件。
二、建立网格
在FLOW3D里面，默认单位是CM，所以STL导入后，需要将产品的比例改为0.1，从而以CM为单位。
之后就可以建立网格，但网块不能过多，一般六块以下，太多会出错。
三、设置边界条件：
划分网格后，就设置边界条件。
在铸造方面，边界条件一般为W、S、V、P、I五个为主（S为对称、W为围墙、V为速度、P为压力、I 为连接），其余不用。
速度与压力只需要指定一个为边界填充条件即可。
四、设置物理模块
物理模块，根据要做模拟的种类及成型条件来设置。
五、设置通用的参数
通用参数，一般默认而不需要设置。
只需要设置填充条件就行，填充条件一般设置为填充分数
六、导入材料的物理特性
每种成型都有一个材料合金的特性，选择流体数据库，选择一个合金型号，双击就可以导入。
七、预计算
之后就可以预计算，如果没提示错误就可以计算。
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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。
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)=1.7m/s，Reynolds数为Re=1.7*2/(1.0e-6)=3.4e6由于Reynolds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Bo = gΔρL2/σ = 9.8m/s^2 * 1000 kg/m^3 * (2m)^2/(0.073kg/s^2) = 5.4e5 We = LU2ρ/σ = 2m * (1.7 m/s)^2 * 1000 kg/m^3 / (0.073kg/s^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。
在Block 1上右键选择Automatic Mesh，通过网格大小或总网格数修改网格。
由于入口直径2m，最少应该有5个网格，因此网格大小为0.4m，选择所有方向均为0.4生成网格。
当前水箱为固体，在Geometry的Component 1下面展开Subcomponent 1，把Subcomponent Type由Solid变为Complement（什么意思？），网格定义变为正常情况。
选择工具栏中的Favor图标，在FAVORize下选择using computational mesh，在view component volume中选择Open，单击Render，保存项目显示。
用cutting planes或mesh slice可以看到网格内部。
（这里是什么作用？为什么第二个例子里没有这步？）选择Model Setup中的Boundaries tab定义边界条件，选择Z-min边界，选择Specified Velocity按钮然后输入W-velocity为1.7，其它边界条件不变。
General tab：设置计算结束时间为100s，并在Finish condition中选择使用Finish time。
低速流入时不必考虑气体影响，因此在Number of fluids中仅选择一种流体。
Interface Tracking选择Free surface or sharp interface，如果是气体注入则用No sharp interface选项并用2种流体让气体扩散。
Flow Mode 选择不可压流体。
Initial tab：这个模拟中不需要设置初始条件。
Physics tab：设置使用的模块，因为是高Reynolds数，不需要考虑粘性，所以仅使用Gravity，Z-direction中输入-9.8。
Viscosity和Surface tension模块不必考虑。
Fluids tab：仅需要考虑流体密度，在左侧Density中的Fluid 1的Density中输入1000（或者找到Water at 20 C－si用Load Fluid 1载入）Output tab：Flow-3D始终输出速度、温度、流体fraction等，缺省输出间隔为1/10结束时间，暂时取缺省值。
Simulate tab：Run Simulation。
然后可以观看结果。
下面进行热启动计算，关闭入口边界，定义x方向的加速度使流体摇晃，在计算域中嵌套一个块体并计算流体摇晃时流体对块体的作用力。
转到Navigator下，File>Add Restart Simulation，创建热启动模拟，模拟名称取缺省值，选择OK。
在General tab中选择Restart按钮，数据源（flsgrf.*）应该正确，热启动开始时间为100s，选择reset time to zero保证非惯性输入从0开始，其它取缺省选项。
修改结束时间为12s。
热启动既可以从输入文件中读入新的数据也可以从上次计算结果中读取数据，这些都在刚才的对话框（Restart Options）中设置。
热启动时间输出在hd3msg中，可以在Restart Options的Times下拉列表中选择，还可以在Diagnostics>Solver Messages中查看。
在Boundaries tab中设置Z-min边界为symmetry边界条件。
在Physics Tab中选择Non-Inertial Reference Frame按钮，激活非惯性作用，并使用Tabular Input，输入数据0 5 0.0 9.8 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.03 -5 0.0 9.8 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.06 5 0.0 9.8 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.09 -5 0.0 9.8 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.010 0 0.0 9.8 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.012 0 0.0 9.8 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0在Meshing and Geometry中增加Component 2，选择Subcomponent-Cylinder并选择New Component 2，圆柱半径设置为0.25，Z-low为7，Z-high为12，单击transform按钮在X和Y方向均平移10。
设置完后Geometry列表中多出Component 2项。
（每个Component表示具有不同性质的材料，同一Component 下的每个Subcomponent都是相同材料的）要计算障碍物上的作用力，创建嵌套的加密网格包含障碍物，这样计算结果更准确，嵌套计算网格范围为：X: 9.0 to 11.0 Y: 9.0 to 11.0 Z: 6.5 to 12.5在Mesh-Cartesian上右键选择Add Mesh Block，输入上面的计算范围。
嵌套网格要保持比例在2:1以内，因此在Block 2上右键选择Auto mesh，设置所有方向网格大小为0.2。
为保证插值准确，在Block 1中增加Block 2的边界点，在Mesh Cartesian的Block 1的X Direction上右键Add，增加9和11两个点，在Y方向相同，Z方向增加6.5和12.5。
（这是只增加点，不必重新划分网格？）在Numerics tab下选择Pressure solver options下的Convergence controls，缺省inter-block boundary type coefficient为0.25，修改为0。
（如果不为0是什么含义？）为计算障碍物上的作用力，包括压力和粘性剪切应力（不是没有考虑粘性？），需要手动编辑输入文件，File-Edit simulation在$grafic namelist下增加障碍物上的力(这是什么意思？可能需要参考Input变量的说明)nwinf=1,xf1(1)=9.4, xf2(1)=10.6, yf1(1)=9.4, yf2(1)=10.6, zf1(1)=6.9,zf2(1)=12.1,修改Model Setup-Output中的Restart Data-time interval为0.24，这样每计算0.24s输出一次结果，12s会有50次输出。
Simulate-Run simulation开始模拟在Analyze tab下选择flsgrf.aerospace_restart打开结果文件，作用力输出在Probe Tab下，在Data source中选择General History，可以检查障碍物上各方向的作用力，注意这些作用力包括压力和粘性剪应力，在列表中选择x-force window 1，Render查看。
Flow3D学习——4 算例2 Casting Tutorial创建新的workspace，名称为Casting Example，创建新的simulation名称为casting。
导入几个stl文件，每个文件都是Component 1的Subcomponent，即材料特性将应用于里面的每固体。
注入口（sprue）先作为固体导入以便观看，然后修改为complement，这样网格区域内除几何形状在的区域都变为固体，即对那部分进行取反操作。
另外cad生成的stl文件是毫米单位，这里用C 单位，需要缩放1/10。
导入c:\Flow3D\gui\stl_lib\sprue2.stl和part.stl，都作为Component 1的Subcomponent，把part.stl的类型改为Hole。