第四章 FLOW-3D 网格与边界条件
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第四章 FLOW-3D 网格与边界条件
2023语文教育实习心得体会6篇语文教育实习心得体会1短暂的一个多月的实习生活结束了，可是当中确有很多东西值得自己一一去回味和深思，尤其是在语文教学方面。
下面我就我的语文的'实习教学实践来谈谈我对语文教学的几点体会和感受。
我认为要把语文教学搞好，主要要把三个环节做好，其包括：课外准备、课前备课、课堂教学。
一、课外准备这是整个教学活动必要的前提。
它大致包括以下几个方面的准备工作：教师自身素质的提高、作业和试卷的批改和课外的师生交流。
首先，作为语文教师，先要把自己的语文这一学科教学搞好，积极钻研，对自己所从事的具体教学科目必须了解透彻。
这就要求教师对教学大纲的掌握、对教材的熟悉、对辅导资料的深研，并且应该广涉与自己教学相关的书籍和报刊资料。
在广涉的过程中我们还可以对重要的资料进行必要的整理。
只有在自己的脑中和手中掌握大量的资料后，才可以在课堂教学中引用相关的知识，从而扩大学生的视野，调动学生的兴趣，更好的完成自己的教学任务。
其次，作业和试卷的批改是了解学生的重要措施之一。
一直都听以前的语文老师说：语文的作业评改，尤其是作文的评改，是一件十分麻烦而且辛苦的事情。
经过的自己的实习，也证明了这一点。
教师通过对学生作业和试卷的仔细修改，可以了解他们对自己教学内容掌握的地步，以备下次授课的时候重点提出。
一名合格的教师还可以从中间发现许多细小又重要的信息。
我在廉江二中的实习过程中批改最多的是作文。
在作文的批改中，我不仅注意她们在句法、词语、结构等方面存在的缺点，有时还会在他们的作文中发现、了解到他们的思想状况的变化，再次，课外的师生交流是辅助课堂教学必要的手段。
根据我作为学生时候的感受，我觉得如果以为带课老师只是每天完成自己的教学任务后，拿起书本转身离开是很不正确的认识。
在课外教师与学生进行有选择性的交流，一方面可以处理好教师与学生之间的关系，一方面可以了解他们的水平，了解他们的需要。
在我实习的短暂一个月内面我有机会就和同学们在一起，深入他们，了解他们的水平和他们对我教学的意见。
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。
FLOW D Cast介绍 理论培训教程
Flow-3D Cast Training
FLOW-3D ® Cast 理论培训
FLOW-3D Cast Training Class
Flow-3D Cast Training
何谓 Flow-3D Cast？
FLOW-3D Cast 是Flow Science公司推出一款针对于铸造工程的专 用版本，其具有简洁友善的中文操作界面、简单的网格设置以及强大的 求解计算核心，让用户快速有效的掌握软件。 FLOW-3D Cast 提供了精准的填充流态和凝固缺陷分析，让工程师和 设计者在开模前有所依据，优化设计方案，减少试模次数，进而降低生 产成本。 FLOW-3D Cast 为铸造工程提供了一系列物理模型，几乎涵盖所有的 铸造方向应用。如重力铸造、高压铸造、低压铸造、消失模铸造、精密 铸造、半固体铸造、挤压铸造等等。
Flow-3D Cast Training
利用 pyADMesh 检查 STL 图
• STL图形可以利用 FLOW-3D Cast 的 “pyADMesh”功能
FLOW-3D Cast Training Class
Flow-3D Cast Training
FLOW-3D Cast 内建几何工具
长方体 圆柱体
对 STL 图进行坐标转换（平移/旋转/比例缩放），注意单位 为毫米。
若导入后进行修改，请点击“建模/几何/几何导入/几何重新 定位”
Flow-3D Cast Training
FLOW-3D Cast Training Class
第二节 FLOW-3D Cast 几何建立
建立几何 导入几何 从库中几何导入
FLOW-3D Cast Training Class
Flow-3D Cast Training
FLOW-3D ® Cast 理论培训
FLOW-3D Cast Training Class
Flow-3D Cast Training
何谓 Flow-3D Cast？
FLOW-3D Cast 是Flow Science公司推出一款针对于铸造工程的专 用版本，其具有简洁友善的中文操作界面、简单的网格设置以及强大的 求解计算核心，让用户快速有效的掌握软件。 FLOW-3D Cast 提供了精准的填充流态和凝固缺陷分析，让工程师和 设计者在开模前有所依据，优化设计方案，减少试模次数，进而降低生 产成本。 FLOW-3D Cast 为铸造工程提供了一系列物理模型，几乎涵盖所有的 铸造方向应用。如重力铸造、高压铸造、低压铸造、消失模铸造、精密 铸造、半固体铸造、挤压铸造等等。
Flow-3D Cast Training
利用 pyADMesh 检查 STL 图
• STL图形可以利用 FLOW-3D Cast 的 “pyADMesh”功能
FLOW-3D Cast Training Class
Flow-3D Cast Training
FLOW-3D Cast 内建几何工具
长方体 圆柱体
对 STL 图进行坐标转换（平移/旋转/比例缩放），注意单位 为毫米。
若导入后进行修改，请点击“建模/几何/几何导入/几何重新 定位”
Flow-3D Cast Training
FLOW-3D Cast Training Class
第二节 FLOW-3D Cast 几何建立
建立几何 导入几何 从库中几何导入
FLOW-3D Cast Training Class
Flow-3D Cast Training
FLOW3D-网格
FLOW3D-网格正交网格非正交网格均匀矩形网格变间距矩形网格FAVOR网格贴体网格无结构网格多块网格（好像是矩形自适应网格）（常识性东西略去）结构网格矩形单元的缺点是表面通常是离散的梯形，会引起流体损失和其他不需要的效果（FAVOR没有流体损失）有两种方法可以更好的表示曲线障碍物，贴体网格或对包含障碍物的网格进行剪切，FAVOR就是后者的一种。
矩形网格和贴体网格比较六面体单元需要3*(I+1)*(J+1)*(K+1)的数组定义每个节点坐标，远大于矩形网格的I+J+K，而且还需要保存如面积、体积等三维数组，在并行计算中需要内存的增加不可忽视。
单元的变形（不是矩形）可以引起精度降低，因为计算不在单元的中心上，但是可以用局部加密解决。
另外一个缺点是作用力和流量必须转换到单元表面的切向和法向上，通常需要相邻单元的信息（26个面、边和相邻六面体的交点），而纯矩形网格中只需要六个相邻单元的公共面。
而且不是每个结构化的矩形网格都可以转为贴体网格，For example, attempts to deform a straight section into an L-shape results in collapsed or inverted elements in the inside corner. 解决这种问题的方法是使用多块网格或使用非结构化网格。
无结构网格优点是可以较好的拟合边界，代价是网格生成过程不能完全自动化，比结构网格需要保存更多的信息，并且单元类型和大小的改变可能引起计算错误。
常用的无结构网格是四面体单元，比六面体单元更容易生成，但是通常精度较差，如一维流动中由于四面体网格没有平行的面因而不易计算。
总之，网格的选择与以下几个因素有关：生成网格的难易、内存需求、数值精度、和复杂形状的拟合程度、局部加密的难易。
（后面是夸FAVOR的矩形网格的，略）极其方便、迅速的修改网格。
FLOW3D铸造_进阶培训_物理选项
mass/momentum source
mass source
Advanced Casting Training
质量/动力源 : 解释
A mass/momentum source approximates a flat, two-dimensional orifice out of which emerges liquid metal, e.g., a cross-section of a pipe.
Advanced Casting Training
充填期间的表面缺陷跟踪 : 更多范例
Magnesium die casting
Advanced Casting Training
体积流量网格边界条件
指定的速度的边界条件
-
convenient when the open area is not exactly known is a more natural boundary condition in that flow rate is usually better known than velocity can be a function of time using tabular definition can be used at both inlets and outlets
物理工具和模型参数设置详解
新近增加了的模型(2007年和 2008年版本)。
常规模式 特别输出
Advanced Casting Training
目录
Inlet BC -体积流量网格边界条件 - 离心铸造入口逆流旋转counter-rotating inlet flow in centrifugal casting -质量/动力源
第四章,边界条件PPT讲解
计算流体与传热传质
压力边界条件
压力边界条件要求输入表压
（ gauge pressure）:
p p p absolute
gauge
operating
工作压力（Operating pressure）设置 :
Define Operating Conditions
适合压力边界条件设置的条件:
给定曲线分布的进口
用 UDF’s 定义边界条件. 曲线可以是空间变化，也可以 随时间变化.
读入: 从其它 CFD 软件模拟结果中读 入 产生一个格式文件，具有位置 及边界条件的信息。
可以处理曲线分布边界条件命令: Define Profiles
用 ‘hooks’把曲线加到边界条件中.
速度进口：Velocity Inlets
进口速度知道时，给定该条件 默认是均匀速度
针对不可压缩流动问题. 总(滞止)量（温度、压力 等）不定. 总(滞止)量不定用以调 节速度分布 如果用于可压缩流动，得 到的解不符合物理意义.
避免把速度进口放的太靠近障碍物.
计算流体与传热传质
Mass flux through boundary varies depending on interior solution and specified flow direction.
压力进口的地方可能会有流出情况出现. 流动方向由求解结果决定. Exhaust static pressure is defined by value specified for gauge total pressure wherever outflow occurs.
流体或固体材料 动坐标或滑移网格 源项 固定值 多孔介质区域 湍流（层流）
01、FLOW_3D V11介绍详解
数值模拟操作流程
• Start: Simulation • Import of CAD data •Generation of simulation geometry
• Definition of initial and boundary conditions • Entry of material data •Simulation calculation
FLOW-3D v11 Foundry Training
22
附加功能: History Probes
• History Probes 测量 & 记录基于所选的物理模型的数据输出
– 单元流体分数-F – 速度- u, v, w – 压力- p – 固定点- x,y,z – 更多
• Probes 是零体积
• Model Setup
– 建立 prepin 前处理文档 – 几何建立和参数设置 – 网格划分和边界条件 – 初始条件 – 物理模型和数值选项 – 输出选项
• Analyze
– 指定结果显示（图片、曲线、文本等）
• Display
– 1D, 2D, 3D 显示
FLOW-3D v11: Foundry Training
Complement
FLOW-3D v11 Foundry Training
17
Stereolithography (.stl) 格式文件
• Stereolithography 格式定义
– 每个三角形被称谓小平面 – 小平面: 3 顶点和1单位法向向量 – 平面间必须只有一个边相连 – 必须形成一个完全封闭的壳体 – 最佳：每个文件都是一个壳体
FLOW-3D 铸造工程介绍
图形用户界面 Tony
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内存保存
生成单元数 量：约23万 自动分配的网格 仅为热量和流体 流动的模拟所需 的单元
网格部分封锁
UMA
部分分配给内存网格分配Fra bibliotek内存 单元的数量： 约57万
网格树
按Ctrl +右键点击网 格块就会出显选项
建立网格
显示网格
隐藏网格
按鼠标右建
切换成圆柱座标
增加网格区块 网格区块资讯
新增网格区块. 删除网格区块. 自动切割网格. 调整网格区块. 网格资讯 网格区块尺寸调整. 移动网格区块. 复制网格区块. 分割网格区块.
波浪生 成边界
外流边 界
允许用户指定线性波浪进入领域。 使用速度边界条件。 模型基于线性波浪理论。 只有沿着X和Y的界限。 在名单中用文本编辑器输入如下： ① 波幅。 ② 波期或波长。 ③ 相移（度）。 ④ 平均液高度。
请参考在线手册（ v9.3版本）里的变 量名单细节。
Wave Boundary
Pressure BC at inlet and outlet with specified fluid height
运转为等速边界， 温度和压力边界。 可以用来改变 网格和保持相 同条件下重新 启动。 可用于创建一 个非均匀边界 条件。
为波浪有益的固定液体。 不允许流入，因此，没有表面的高 度设置。 降低到继续条件的稳定状态。
假设u, T, µ, 和压力 并不会改变流动方 向。即:
流动可以移动或旋转周期。 流动条件造成一边界进入对 面的边界一样。
Swirling Flow in a tank
Flow Over heat Exchanger
周期边界总是用于对。 周期边界允许方位角速度;流动可 以漩涡。 可用于减少周期模拟问题的大小。
第四章、FLOW-3D 网格与边界条件
FLOW-3D® v9.3
网格与边界条件
定义图形网格
设置边界条件
为了创建模拟在模型设置面板由各种不同 的标栏组成。
GLOBAL – 模拟类型. PHYSICS –模型仿真需要的物理参数. FLUIDS –流体性质的模式选择. MESHING & GEOMETRY –流域定义. BOUNDARIES –网格边界：进料口，出 口，墙壁. INITIAL –初始流体流动区域内设置. OUTPUT –情节控制空间数据，选择数 据，历史数据等. NUMERICS –时间步长，压力求解，隐 显选项等.
在X,Y或Z任一个方向(你 想要的)按鼠标右键就会出 显Add,再点击就会出显Add Mesh Points窗口.
输入增加固定 点的位置值
在X坐标方向 单元总数是25 在点1和2之间 是7个单元 固定点4的单 元大小是0.2
固定 点1
0.0
固定 点2
0.5
固定 点3
固定 点4
x
在点3和4之间 是10个单元
笛卡儿坐标
z
圆柱坐标
(x,y,z) y
(r,,z) z
x
x
r
y
均匀网格
非均匀网格
通过约束轴可分为几个部分。 预处理减少相邻单元变化。 默认网格是2 维：通过单位厚度或30 度角表示1单元。
固定 点1
固定 点2
固定 点3
固定 点4
x
单元总数 是17
在点2的单元大小
在点3的单元大小
按鼠标右建
自动调整网格区块至几何图档大小.
隐藏网格. 显示网格. 仅显示单一网格区块. 显示所有网格区块.
以鼠标调整网 格大小
步距大小可调整不 同的数值
直接输入网格总数量，程序会自 动切割X, Y, Z的网格数量。
取边界长度的百分比作 为切割。 例如：X长度为10,此位 置输入0.1时，X方向会 切割为100格。
波假定来自平底水 库以外的计算范围 不规则三维 计算范围
波速(c)
平均水面 波辐(A) 波长(λ) 波长（λ）和波周期（T）有关的通风方程： m e s h
h
T = 1/ (ω)
重力(g) 平底
b o u n d a r y
z x
网格块覆盖几何，以涵盖流区。
网格块确定流体领域的整体程度。 为了特定区域个别网格块可以放置在更好的地 方（流体细节）。网格块可以链接或流体领域的 复杂的嵌套网格，使它更有效率，并解决更重要 的领域。 网格的定义决定了如何准确地描述几何。 FAVORize按钮显示如何解决几何的准确性。
z
FAVORize
Open:打开的体积不 是固体占用的体积。 Solid:打开的体积是 固体占用体积。
利用 FAVOR检视 网格切割的 状况。
如果觉得 切割的不够 好，可以再 调整网格数 量，然后再 以FAVOR检 视
FAVOR视 图在模拟里 显示几何的 象征。
如果FAVOR的结果 合理，按下此按键
Connected 接续式网格区块
Nested 巢式网格区块
部分 重叠
网格区块可同时存在 Nested 及 Connected 格 式
发生『部分重叠』，这 样的网格区块无法使用
网格区块数量越少越好；每增加一个网格区块，至少 会增加一个需要计算叠代的边界。不必要的网格区块 会增加叠代可能造成的数值误差以及增加分析时间。 网格区块之间的 Aspect Ratio（网格尺寸）尽量采用 1.0 ~ 2.0 之间。 避免在流场紊乱（压力梯度较大）的位置建立网格区 块，网格区块连接的位置尽量位於流场平缓的区域。 在网格区块的连接位置，以 Fixed Point 确认网格区块 的连接，这样可以减少网格区块连接位置的体积误差 量。
程式会根据指定的条件，在 X,Y,Z 三方向进行网格切割
真实网格数量
建议使用：以总数量 设定做网格定义。
虽然程序接受X,Y,Z方向以不同的网格大小做切割，但是当网 格的Aspect Ratio太高时，容易发生计算不收敛。而以总网格数 量定义时，切割的网格大小比例一律相同，在计算上比较没有 收敛的问题。
1.5
2.0
Z
块#1
块#2
边界类型自动设 置为网格块
Block #3
网格块之间必须完全链接。
块#1的最大X= 块#2的最小X
X
Z
固定点 #4
固定点 #3
固定点 #2 固定点 #1 固定点 #1 固定点 #2 固定点 #3 固定点 #4
X
嵌套： 推荐- 外面块的网格线与里面块的 范围相配。
链接： 要求-完全匹 配的网格线
边界设置面板是为边界类型的选择适用于选 定的边界，并设置与该边界类型相关的属性。
没有跨边界流出，没有剪应力。 当对称性（S）的几何体存在为减少模拟 的时间请用对称性。
没有跨边界流出。 加热（指定温度或电源）。 粘性应力（指定粘度）。
流动变量（速度，压力等）都是 在边界不变。 （零梯度）。 流动可能只能在一开始进入零速 度。 应放在远离流程更重要的领域。
Outline-显示 略图。
Fixed Points-显 示略图和固定 点。 All –显示略图 ，固定点和所有 的网格线。
网格/更新（CTRL+U）选项是修改一个网格块长度 或单元数量后的更新。
边界选项栏包含的 界限是为每一个边 界和在该区块的边 界适用于网格块的 选择设置按钮。选 择一个边界打开边 界修改对话框，其 中载有该边界的设 置选项。例如，在' Ｘmin'边界选择打 开一个对该边界的 配置对话框。
Flow Out
Flow In
速度边界可以不变或由时间决 定。 结构是统一越过整个边界。 使用挡板或几何阻塞边界部件。
多段填充速度
Ｘ方向速度
Ｙ方向速度
Ｚ方向速度
分段填充时间
压力边界可以固定或由时 间决定。 结构是统一越过整个边界。
多段压力
用在速度和压力BC。 只有沿着X和Y的界限。 常数或依赖时间。 流体高度是Z坐标的液面