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ASPEN培训课程
一、基础理论与核心概念
流固耦合（FSI）基础
单向与双向耦合原理：单向（热应力传递）与双向（机翼颤振、血管血流）的差异与应用场景。
耦合算法：强耦合（迭代收敛）与弱耦合（交替求解）的适用条件及收敛控制。
关键方程：流体（Navier-Stokes方程）与固体（弹性力学方程）的耦合界面条件。
多相流模型分类与选择
VOF模型：界面追踪（泄洪坝模拟、液滴成型）。
Mixture模型：空化模拟（离心泵）、气液混合（搅拌器）。
Eulerian模型：流化床、气固反应器。
DPM模型：颗粒轨迹追踪（粉尘冲蚀、喷雾冷却）。
二、前处理与网格技术
几何处理与网格划分
流固耦合网格要求：交界面的节点匹配（六面体网格优先）。
多相流网格优化：BOI局部加密（气泡/颗粒聚集区）、周期性边界设置。
网格质量控制：正交性>0.1、无负体积（ICEM CFD或Fluent Meshing实现）。
特殊边界定义
流固耦合：设置Coupled界面传递压力/位移。
多相流：VOF的壁面接触角、DPM的颗粒反弹系数。
三、求解器设置与多物理场耦合
流固耦合求解流程
稳态共轭传热：激活能量方程，设置固体热源与流体边界。
瞬态双向耦合：启用动网格（Smoothing方法）、结构模型（线性弹性）。
收敛控制：残差<1e-6，时间步长自适应（如0.01s）。
多相流求解策略
相间作用力：曳力系数（Schiller-Naumann模型）、升力模型。
空化/沸腾模型：Schnerr-Sauer空化、Lee相变模型。
群体平衡模型（PBM）：气泡聚并破碎模拟。
四、行业案例库与实操
流固耦合案例
风力涡轮机叶片：双向耦合分析动态响应与疲劳寿命。
管道阀门：流-固-热三场耦合（阀瓣变形与热应力）。
心血管支架：血液流动与血管壁相互作用。
多相流案例
搅拌反应器：欧拉模型模拟气液混合效率。
泄洪坝：VOF模型追踪气液固三相流。
流化床：DDPM模型模拟颗粒流化与反应。
五、培训形式与资源
授课方式：理论30% + 案例70%（提供阀门三场耦合、搅拌器模型文件）。
适用对象：CAE分析师、热设计工程师、流体研发人员。
