水利工程基础讲义.pptx

FLOW-水利工程基础上课讲义Part1:FLOW-3D基本介绍FlowScience公司简介1980年,,于美国新墨西哥州Alamos成立,其目标是提供一套计算精确的CFD(计算流体力学)软件。1985年,FLOW-3D商业版正式释出。其特有的VOF(VolumeofFluid)计算技术,能够提供极为真实且详尽的自由液面(Freesurface)流场信息,在产品开发上可作为非常重要且可靠的参考依据。由于其精确而稳定的特性,20多年来,FLOW-3D已受到如美国火箭实验室、海军、英国水利署、利物普大学、通用汽车及HP…等等许多重要研究单位与国际大厂的肯定。FLOW-3D的应用范围RiverHydraulicsAquacultureSafetyandOperationsMovingGatesFishLaddersSedimentScour数值模拟软件的目的提供一虚拟实验室测试各种可能性=>可以观察到许多真实实验量测不到的物理量节省许多的时间和资金成本让设计规划更加的安全与有效率SanAntonioRiver,NewMexicoSimulationofStreamFlow准确离散完整的Navier-Stokes方程序VOF模拟自由液面的变化友善的操作介面FDMwithFAVOR可以在正交网格上模拟复杂的几何问题FLOW-3D的主要优势完整的Navier-Stokes方程式U=(u,v,w)-fluidvelocity;P-pressure;G-gravityandnon-eleration;t-viscousstresstensor;KU-drag(porousbaffles,obstacles,mushyzone);RSORU/r-accelerationscausedbymassinjectionatzerovelocity;F-otherforces:surfacetension,electricforces,mass/momentumsources, particles,user----D-+-=þýüîíì+++rt¶¶r¶¶¶¶¶¶¶¶11有限差分(控制體積)數值方法如何用矩形網格描述複雜的形體?scalarquantities,putedatcellfacesFAVORR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,使分析模型不会失真。STL图档FLOW-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。FAVOR傳統的FDM