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2017-12-07 by:CAE仿真在線 來源:互聯網
FLACS(Flame Accelaratition simulatation)是國際先進的氣體流體流通與擴散、蒸汽爆炸和爆破過程模擬仿真工具,可對多種爆炸風險進行定量評估和科學管理,在海洋油田、化學品工業領域有著廣泛地應用。
FLACS是一個全面的、易于使用的3D建模軟件工具,用于分散和爆炸的影響分析,是針對所有典型的易燃和有毒物質排放的解決方案。它廣泛用于石油和天然氣及過程工業,也越來越多的用于核工業,以及粉塵爆炸的潛力分析和許多其他領域的設施。CFD過程全部采用3D建模,可以更準確的預測后果,并減輕限制和擁塞真實的幾何體的影響。更好的獲取更高精確度的結果,不僅有助于提高安全性的真實水平,也可以讓設計人員能夠選擇真正有效的設計方案和緩解措施,從而提高安全性和成本效益的。
下面以一個簡單案例來演示這款軟件的使用流程。
1、啟動FLACS并導入模型
(1)在Windows系統下執行“開始”→“所有程序”→GexCon→FLACS→FLACS Runmanager,啟動FLACS。
FLACS主要包括三個功能模塊:
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CASD:前處理單元,用來建立或導入幾何模型,定義邊界條件、設定物質屬性、點火時間位置等參數;
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Simulations:求解計算單元,用來進行仿真計算并監視計算過程;
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Flowvis:后處理單元,用來輸出計算數據和圖形動畫。
(2)單擊主菜單中Tools→Casd按鈕,運行CASD前處理模塊。
單擊主菜單中Files→Open按鈕,導入100001.caj文件,在導入的過程中若遇到錯誤提示對話框,單擊OK按鈕確認。
2、設置網格
(1)在CASD前處理模塊中,單擊主菜單中GRID→SIMULATION_VOLUME按鈕,設定計算域范圍。
在彈出的對話框中,最小值和最大值分別輸入(-16,-8,0)和(40,16,16),數值單位為米。
(2)設置X、Y和Z方向上的網格數,FLACS只有六面體一種網格形式。
單擊主菜單中GRID→DIRECTION按鈕,分別選擇X、Y、Z方向,對應單擊主菜單中GRID→REGION按鈕,輸入不同的網格劃分數。
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X方向劃分56個網格
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Y方向劃分24個網格
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Z方向劃分16個網格
(3)單擊主菜單中GRID→INFORMATION按鈕,顯示網格信息對話話,對網格劃分情況進行檢查。
(4)單擊主菜單中POROSITIES→CALCULATE按鈕,根據幾何模型計算網格節點上的孔隙率。
3、設置計算場景
(1)單擊主菜單中SCENARIO→MONITOR_POINTS按鈕,設置計算觀察點。
在彈出的對話框中,通過單擊ADD按鈕依次添加三個觀察點,位置分別為:
觀察點1:(0.8,4.7,7.9)
觀察點2:(12.3,4,0.1)
觀察點3:(24,7.9,7.9)
(2)單擊主菜單中SCENARIO→SINGLE_FIELD_SCALAR按鈕,設置計算觀察的參數。
在彈出的對話框中,分別選擇P(壓力)、PIMP(壓力沖量)和DRAG(動態壓力)在之前設置好的三個測點的數值變化。
(3)單擊主菜單中SCENARIO→SINGLE_FIELD_3D按鈕,設置計算結果輸出參數。
在彈出的對話框中,選擇P(壓力)、PROD(火焰)和VVEC(速度矢量)三個變量作為結果輸出。
(4)單擊主菜單中SCENARIO→SIMULATION按鈕,設置計算結果的輸出頻率。
在彈出的對話框中,選擇NPLOT,填入輸出結果云圖的數量為50。
(4)單擊主菜單中SCENARIO→GAS_COMP按鈕,設置爆炸氣云的參數。
在彈出的對話框中,選擇POSITION,填入爆炸氣云的中心坐標為(0,0,0)。
選擇DIMENSION,填入爆炸氣云的三維尺寸為(25.6,8,8)
選擇VOLUME,填入爆炸氣云的組分(體積百分比),分別為:
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METHANE: 91.7
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ETHANE:7
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PROPANE 1.3
選擇EQUIVALENCE,填入1.05。
(5)單擊主菜單中SCENARIO→IGNITION按鈕,設置點火點參數。
選擇POSITION,設置點火點位置為(12.5,4.1,4.25)。
(6)單擊主菜單中FILE→SAVE按鈕,保存項目。
4、計算求解
在FLACS Run Manager界面,單擊Simlate按鈕開始求解計算。
5、后處理
(1)在FLACS Run Manager界面,單擊主菜單中Tools→Flowvis按鈕,運行Flowvis后處理模塊。
(2)在鍵盤上同時輸入“CTRL+a”,增加一個顯示界面。
在界面上,單擊鼠標右鍵選擇PLOT_TYPE→SCALAR_TIME,選擇壓力P和三個監測點,顯示監測點位置壓力隨時間變化曲線。
(3)單擊菜單欄中Page→Modify按鈕,在Number of Subdivision in Y-direction中輸入2,將視圖分為上下兩部分。
在下方視圖上,單擊鼠標右鍵選擇PLOT_TYPE→ANNOTATION_ST,顯示監測點位置最大最小壓力值及出現的時間。
(4)在鍵盤上同時輸入“CTRL+a”,增加一個新界面。
單擊鼠標右鍵選擇PLOT_TYPE→2D Cut Plane,選擇P顯示壓力云圖。
單擊鼠標右鍵選擇PLOT_DOMAIN,k-index中輸入5,選擇Z方向上所要顯示的截面。
(5)在鍵盤上同時輸入“CTRL+a”,增加一個新界面。
單擊鼠標右鍵選擇PLOT_TYPE→3D Cut Plane,選擇PROD顯示火焰云圖。
單擊鼠標右鍵選擇PLOT_DOMAIN,Max k index中輸入6,選擇Z方向上所要顯示的截面。
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