FLOW-3D | 主动仿真控制 Active Simulation Control

     CFD 长期以来一直在产品开发中发挥作用，它提供了一个虚拟实验室，用户可以在其中研究他们设计的“假设”场景。这通常是一种一次性的方法，其中用户创建一个输入文件来表示他们的产品设计，然后对其进行仿真以了解产品的性能。设置通常包括几何形状、材料属性、流动条件（例如质量流量、边界温度和压力）以及输出频率。根据从模拟中得到的结果信息，可以修改各种输入并重新启动模拟以研究更多“假设”场景。这种模拟方法可以被认为是“如果满足此条件——然后做这个”，这类似于闭环控制系统中发生的事情。

术语 - 事件/条件和动作

  主动模拟控制基于两个概念——事件/条件和动作。下面是每个的简要说明。

事件/条件

  当满足历史探测中用户指定的条件时，将发生一个事件。任何类型的探针（静态探针、附加到 GMO 的探针和 FSI/TSE 探针）都可用于定义相关变量的条件检查。一个事件可以包含 1 到 10 个条件。用户可以指定是否必须满足任何或所有条件才能使事件发生。一些条件示例如下：

• 历史探测器#1 处的水深大于或等于 3.25 米
• 历史探测器 #2 的压力小于 1 个大气压

当满足指定条件时，会发生一个事件并激活与其相关的所有操作。

动作

  动作是用户定义的对模拟的更改，在事件发生时激活。每个事件都可以激活一个或多个动作。一些动作示例如下：

• 将 GMO 绕 y 轴的旋转设置为外部文件中定义的时间相关值
• 将网格块 1 的 x-min 边界上的 y-velocity 设置为 0.0
• 将所选数据输出的频率设置为 0.0（每个周期输出）
• 在凝固模拟中激活挤压销

当一个事件发生时，分配给它的所有动作都会被激活。

主动仿真控制的应用

高压铸造

  压射冲头过渡到快速压射：控制高压压铸机中压射冲头的初始运动，以最大限度地减少填充过程中的空气夹带。当金属到达浇口时，冲头运动过渡到更高的速度以填充铸件。主动模拟控制可用于检测金属何时到达任何或所有浇口并相应地改变冲头运动。类似地，防止在填充结束时出现冲击压力峰值的减速也可以由金属到达溢流门中的某个位置来触发。

重力铸造

  重力铸造通常采用浇口杯来保持浇口上方的恒定压头。主动模拟控制可用于根据浇口杯中的流体高度控制注入盆地。

水利环境

  控制闸门通常用于鱼类通过大坝结构的通道，以将流速限制在鱼类可接受的范围内。主动模拟控制可用于根据位于鱼类休息区的探头处的速度信息移动闸门。

航空航天

  低温燃料箱中的压力必须保持在设计水平，以确保正常运行和安全。如果净压吸头下降到可接受的水平以下，发动机中就会出现气蚀，飞行器可能会被毁坏。主动模拟控制可用于模拟蒸汽空间压力损失时系统的增压和减压。

主动仿真控制应用

  主动模拟控制可应用于混合模拟，以控制填充开/关和混合器运动。缩回的填充管用于向容器填充含有标记染料的流体。填充完成后，桨式混合器会降低到容器中：

  一个探头连接到加油管以检测其位置；另一个探头连接到混合器的底部以检测其位置：

  当加注管升高到指定水平以上时，混合叶轮开始下降到流体中。当混合器达到指定水平时，它开始旋转。当混合器到达容器底部上方的某个点时，它停止向下移动但继续旋转。

更多信息关注公众号：