充流管道的流固耦合计算方法研究

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充流管道在能源电力、石油化工、生物医学等各种工程装置和科学研究中有着广泛的应用。近几十年来,流固耦合引起的充流管道变形或振动已成为理论和工程研究的热点。目前,流固耦合的计算理论正处于研究阶段,而一般的流固耦合数值计算方法又存在操作过程复杂、数据传递失真的问题。针对以上情况,提出一种新的流固耦合计算方法,以实现对充流管道流固耦合过程的自动化数值计算,并确保数据在传递过程中的准确性。采用C++语言编写出一套封装程序,封装程序能够在获取管道结构数据后自动调用GAMBIT软件进行模型建立和网格划分等操作,并自动生成网格文件;随后,封装程序调用FLUENT软件并控制其读取网格文件、进行流体计算以及输出流体计算结果文件;然后,封装程序调用ANSYS软件使其自动获取流体计算结果文件,自动进行结构分析,并导出结果文件和变形后的管道节点坐标数据。封装程序将整理这些管道节点坐标数据并自动将其导入到GAMBIT软件中,重新进行建模和网格划分操作。将上述过程进行循环,直至计算结果收敛。通过对某充液管道进行计算分析,验证了该封装程序的正确性和合理性。封装程序为流固耦合数值计算方法的研究做出了有益的探索。
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