搜索FLACS爆炸計(jì)算
2017-12-07 by:CAE仿真在線 來源:互聯(lián)網(wǎng)
FLACS(Flame Accelaratition simulatation)是國際先進(jìn)的氣體流體流通與擴(kuò)散、蒸汽爆炸和爆破過程模擬仿真工具,可對(duì)多種爆炸風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行定量評(píng)估和科學(xué)管理,在海洋油田、化學(xué)品工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛地應(yīng)用。
FLACS是一個(gè)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(duì)所有典型的易燃和有毒物質(zhì)排放的解決方案。它廣泛用于石油和天然氣及過程工業(yè),也越來越多的用于核工業(yè),以及粉塵爆炸的潛力分析和許多其他領(lǐng)域的設(shè)施。CFD過程全部采用3D建模,可以更準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)后果,并減輕限制和擁塞真實(shí)的幾何體的影響。更好的獲取更高精確度的結(jié)果,不僅有助于提高安全性的真實(shí)水平,也可以讓設(shè)計(jì)人員能夠選擇真正有效的設(shè)計(jì)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(gè)簡(jiǎn)單案例來演示這款軟件的使用流程。
1、啟動(dòng)FLACS并導(dǎo)入模型
(1)在Windows系統(tǒng)下執(zhí)行“開始”→“所有程序”→GexCon→FLACS→FLACS Runmanager,啟動(dòng)FLACS。
FLACS主要包括三個(gè)功能模塊:
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CASD:前處理單元,用來建立或?qū)霂缀文Ｐ?定義邊界條件、設(shè)定物質(zhì)屬性、點(diǎn)火時(shí)間位置等參數(shù);
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Simulations:求解計(jì)算單元,用來進(jìn)行仿真計(jì)算并監(jiān)視計(jì)算過程;
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Flowvis:后處理單元,用來輸出計(jì)算數(shù)據(jù)和圖形動(dòng)畫。
(2)單擊主菜單中Tools→Casd按鈕,運(yùn)行CASD前處理模塊。
單擊主菜單中Files→Open按鈕,導(dǎo)入100001.caj文件,在導(dǎo)入的過程中若遇到錯(cuò)誤提示對(duì)話框,單擊OK按鈕確認(rèn)。
2、設(shè)置網(wǎng)格
(1)在CASD前處理模塊中,單擊主菜單中GRID→SIMULATION_VOLUME按鈕,設(shè)定計(jì)算域范圍。
在彈出的對(duì)話框中,最小值和最大值分別輸入(-16,-8,0)和(40,16,16),數(shù)值單位為米。
(2)設(shè)置X、Y和Z方向上的網(wǎng)格數(shù),FLACS只有六面體一種網(wǎng)格形式。
單擊主菜單中GRID→DIRECTION按鈕,分別選擇X、Y、Z方向,對(duì)應(yīng)單擊主菜單中GRID→REGION按鈕,輸入不同的網(wǎng)格劃分?jǐn)?shù)。
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X方向劃分56個(gè)網(wǎng)格
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Y方向劃分24個(gè)網(wǎng)格
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Z方向劃分16個(gè)網(wǎng)格
(3)單擊主菜單中GRID→INFORMATION按鈕,顯示網(wǎng)格信息對(duì)話話,對(duì)網(wǎng)格劃分情況進(jìn)行檢查。
(4)單擊主菜單中POROSITIES→CALCULATE按鈕,根據(jù)幾何模型計(jì)算網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)上的孔隙率。
3、設(shè)置計(jì)算場(chǎng)景
(1)單擊主菜單中SCENARIO→MONITOR_POINTS按鈕,設(shè)置計(jì)算觀察點(diǎn)。
在彈出的對(duì)話框中,通過單擊ADD按鈕依次添加三個(gè)觀察點(diǎn),位置分別為:
觀察點(diǎn)1:(0.8,4.7,7.9)
觀察點(diǎn)2:(12.3,4,0.1)
觀察點(diǎn)3:(24,7.9,7.9)
(2)單擊主菜單中SCENARIO→SINGLE_FIELD_SCALAR按鈕,設(shè)置計(jì)算觀察的參數(shù)。
在彈出的對(duì)話框中,分別選擇P(壓力)、PIMP(壓力沖量)和DRAG(動(dòng)態(tài)壓力)在之前設(shè)置好的三個(gè)測(cè)點(diǎn)的數(shù)值變化。
(3)單擊主菜單中SCENARIO→SINGLE_FIELD_3D按鈕,設(shè)置計(jì)算結(jié)果輸出參數(shù)。
在彈出的對(duì)話框中,選擇P(壓力)、PROD(火焰)和VVEC(速度矢量)三個(gè)變量作為結(jié)果輸出。
(4)單擊主菜單中SCENARIO→SIMULATION按鈕,設(shè)置計(jì)算結(jié)果的輸出頻率。
在彈出的對(duì)話框中,選擇NPLOT,填入輸出結(jié)果云圖的數(shù)量為50。
(4)單擊主菜單中SCENARIO→GAS_COMP按鈕,設(shè)置爆炸氣云的參數(shù)。
在彈出的對(duì)話框中,選擇POSITION,填入爆炸氣云的中心坐標(biāo)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(shè)置點(diǎn)火點(diǎn)參數(shù)。
選擇POSITION,設(shè)置點(diǎn)火點(diǎn)位置為(12.5,4.1,4.25)。
(6)單擊主菜單中FILE→SAVE按鈕,保存項(xiàng)目。
4、計(jì)算求解
在FLACS Run Manager界面,單擊Simlate按鈕開始求解計(jì)算。
5、后處理
(1)在FLACS Run Manager界面,單擊主菜單中Tools→Flowvis按鈕,運(yùn)行Flowvis后處理模塊。
(2)在鍵盤上同時(shí)輸入“CTRL+a”,增加一個(gè)顯示界面。
在界面上,單擊鼠標(biāo)右鍵選擇PLOT_TYPE→SCALAR_TIME,選擇壓力P和三個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn),顯示監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置壓力隨時(shí)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(biāo)右鍵選擇PLOT_TYPE→ANNOTATION_ST,顯示監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置最大最小壓力值及出現(xiàn)的時(shí)間。
(4)在鍵盤上同時(shí)輸入“CTRL+a”,增加一個(gè)新界面。
單擊鼠標(biāo)右鍵選擇PLOT_TYPE→2D Cut Plane,選擇P顯示壓力云圖。
單擊鼠標(biāo)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(shí)輸入“CTRL+a”,增加一個(gè)新界面。
單擊鼠標(biāo)右鍵選擇PLOT_TYPE→3D Cut Plane,選擇PROD顯示火焰云圖。
單擊鼠標(biāo)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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