流-热-固多场耦合计算方法与工程应用实例分析

模块

主要内容

一、流体力学和CFD

基本理论

1、流体与流动基本特性

2、流体运动建模方法

3、流体运动方程

4、湍流模拟方法

4.1直接模拟

4.2雷诺平均法

4.3大涡模拟

4.4湍流模型

4.5亚格子涡黏模型

5、流体方程的求解方法

二、传热学基本理论

1、传热的基本控制方程

2、传热分析常用的符号与单位

3、基本量与导出量

4、材料参数

5、传热的方式

6、Fluent与Mechanical传热分析对比

工程案例-1：FLUENT与Mechanical的热传导计算对比

三、有限元

基本理论

1、弹性力学基本方程

2、有限元基本原理

3、静力有限元控制方程

4、动力有限元控制方程

四、稳态流热

耦合计算

1、稳态流热耦合简介

2、稳态流场计算原理

3、固体稳态传热计算原理

4、稳态流热耦合分析系统

5、计算模型与网格

6、流场计算设置

7、稳态传热计算设置

8、后处理技术

工程案例-1：T型管道中热流对金属管道壁的传热分析

五、瞬态流热耦合计算

1、瞬态流热耦合简介

2、瞬态流场计算原理

3、固体瞬态传热计算原理

4、瞬态流热耦合分析系统

5、流场计算设置

6、固体传热计算设置

7、后处理技术

工程实例-1:内有变温流水管道与管外热空气的瞬态热交换过程模拟

六、稳态热固耦合计算（结构稳态热应力分析）

1、稳态热固耦合简介

2、固体域计算原理

3、稳态热固耦合分析系统

4、计算模型与网格

5、传热计算设置

6、固体计算设置

7、后处理技术

工程案例-1：散热片热固耦合分析与热应力计算

工程案例-2：加氢反应器裙座稳态热应力与热疲劳计算

七、瞬态热固耦合计算

1、瞬态热固耦合简介

2、固体瞬态动力学计算原理

3、瞬态热固耦合分析系

4、计算模型与网格

5、传热计算设置

6、固体计算设置

7、后处理技术

8、双向热固耦合计算的探讨

工程实例-1：泵壳瞬态热应力计算

工程实例-2：压力容器的瞬态热应力计算与热应力对其振动模态的影响评估

八、单向流固

  耦合计算

1、单向流固耦合简介

2、单向流固耦合分析系统

3、计算模型与网格

4、流场计算设置

5、固体计算设置

6、后处理技术

工程实例-1：多通管单向稳态流固耦合计算

工程实例-2：风吹方柱单向稳态态流固耦合计算

九、动网格

技术

1、光顺法

2、分层网格法

3、网格再生技术

4、动网格计算设置技巧

工程实例-1：流水驱动水车水轮运动的工作机理仿真(气液两相流）

十、双向流固耦合计算

1、双向流固耦合简介

2、双向流固耦合原理

3、双向流固耦合分析系统

4、计算模型与网格

5、流场计算设置

6、固体计算设置

7、流固系统耦合器设置

8、后处理技术

工程实例-1：血液和血管壁相互作用的流固耦合计算

十一、双向耦合计算收敛性探讨与确保收敛的绝招

1、双向耦合难收敛（原因）

2、多管齐下促收敛（方法）

3、绝招一出必收敛（绝招）

工程实例-1：列车制动过程中油罐与汽油相互作用的双向瞬态流固耦合计算（气液两相流）

工程实例-2：发电风车（风机）的双向流固耦合计算

十二、结构气动弹性计算

1、结构气动弹性的概念

2、常见结构气动弹性问题

3、结构气动弹性计算原理

4、结构气动弹性计算的实现方法与设置技巧

工程实例-1：Tacoma大桥主梁风毁的颤振过程仿真

工程实例-2：飞机机翼的颤振计算

十三、流-热-固耦合计算

1、单向流热固耦合简介

2、单向流热固耦合分析系统

3、单向流热固耦合计算模型与网格

4、单向流热固耦合中流场计算设置技巧

5、单向流热固耦合中传热计算设置技巧

6、单向流热固耦合中固体计算设置技巧

7、双向流热固耦合简介

8、双向流热固耦合分析系统

9、流热固耦合计算后处理技术

工程案例-1：T型管道流热固耦合计算

十四、流热固耦合系统的

优化设计

1、优化设计简介

2、优化设计三要素

3、Ansys workbench优化方法详解

4、优化计算设置与操作技巧

工程实例-1：流固耦合系统中结构的气动外形优化设计

工程实例-2：金属冷却过程的流热固耦合系统中结构热应力与热变形多目标优化设计