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应用概述
FLUENT 高效准确地分析了搅拌桶中非牛顿流体的混合情况。OPTIMUS集成并自动化了CFD 分析的流程,通过优化算法修改设计参数,达到了最小化流体沉淀面积来减少停止搅拌的清搅拌桶时间。OPTIMUS 建立了仿真工作流,自动执行仿真程序,探索了设计空间并且确定了 3 组搅拌叶片的最佳垂直位置。

设计问题
在 600,000 公升搅拌桶(图1)的设计中遇到了许多不同的工程问题。其中一个问题是搅拌桶中某位置的壁面剪应力小于一定临界值时产生的流体沉淀(图 2)。通过参数化搅拌桶的模型,工程师会研究不同的设计参数变化对低壁面剪应力区域的影响。在这类设计中往往会遇到以下两个困难:(1)准备不同参数设置的模型会占用大量的时间;(2)不同搅拌桶的设计基于试错法。因此,基于自动化工作流的优化算法将被用于寻找最优的搅拌桶设计,来减少甚至避免沉淀的产生。



使用的软件工具
• GAMBIT( 用于建立几何模型和划
分网格)
• FLUENT(用于CFD 求解计算)


仿真过程与OPTIMUS 工作流
OPTIMUS 图形用户界面集成了仿真程序、和它们的工作流程以及输入输出文件。OPTIMUS 很方便地参数化了仿真输入文件,并从输出文件中解析出需要的输出参数(图 3)。

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