LMS Imagine.Lab AMESim 工业热流体系统解决方案

wangwen5955 · 发表于 2013-2-27 10:11:48

AMESim_Solution_for_工业热流体.part5.rar (2 MB, 下载次数: 25, 售价: 5 金钱)

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AMESim_Solution_for_工业热流体.part1.rar (2 MB, 下载次数: 22, 售价: 5 金钱)

AMESim_Solution_for_工业热流体.part2.rar (2 MB, 下载次数: 17, 售价: 5 金钱)

AMESim_Solution_for_工业热流体.part3.rar (2 MB, 下载次数: 17, 售价: 5 金钱)

AMESim_Solution_for_工业热流体.part4.rar (2 MB, 下载次数: 21, 售价: 5 金钱)

LMS, 30年的工程创新

 拥有全球工程创新的伙伴
… 超过100.000研发工程师分布在5000个制造企业
 在欧洲，美国和亚洲拥有30多个办事处
 … 超过1000名专业人才
 在行业中投入研发和工程创新的力度最大
 … 30 %的预算用于研发
 很强的财务增长记录
… 在过去的30年中平均增长超过两位数

全球唯一能提供工程咨询服务，虚拟仿真和实物原型测试
方案的专业技术公司

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2 copyright LMS International - 2011

LMS, a global response to customer needs

LMS NA

LMS NA Coralville

LMS NA - Detroit

LMS NA

LMS HQ Leuven - Belgium

LMS

MS Beijing Office

Los Angeles

Washington DC

LMS UK

The Ne

L LMS France

MS Shanghai Office

L S Guangzhou Office

LMS worldwide revenue distrubution

US 23%
Asia 37%

Europe 40%

3 copyright LMS International - 2011

LMS regional offices : 30
LMS representatives offices : 25

LMS产品体系

LMS Imagine.Lab
1D simulation solution

LMS Virtual.Lab
3D simulation solutions

LMS Engineering and
Deployment Services

LMS Test.Lab
Test-based engineering solutions

LMS SCADAS

Mobile Recorder Lab

LMS Tec.Manager
Test data management

LMS Test.Xpress
Analyzer testing solutions

LMS SCADAS

Mobile Recorder Lab

4 copyright LMS International - 2011

LMS Imagine.Lab AMESim: 多领域系统仿真平台

集成的系统仿真平台
 多领域系统建模、仿真和分析
 模型管理
 加密封装、知识产权的积累

开放的环境
 定制元件的创建
 CAE 接口
 脚本语言
 支持Modelica

LMS Imagine.Lab
AMESim

解决方案
 传动
 车辆系统动力学
 热管理
 流体系统
 内燃机
 能源系统
 地面负载
& 飞行控制
 机电系统

分析和优化
 前后处理
 分析工具
 设计优化

LMS Imagine.Lab AMESim Rev 11

5 copyright LMS International - 2011

LMS Imagine.Lab AMESim工业热流体系统解决方案

LMS Imagine.Lab AMESim
The CAE platform for 1D Thermal Fluid system Design & Simulation

6 copyright LMS International - 2011

方案概览

方案特点
  完善的热流体管网仿真分析所需的专业库
 单相流体：热液压库、热气动库、热液阻库、CFD-1D库
 单相混合气体：混合气体库、湿蒸气库
 两相流体：两相流库、空调库
 换热分析：热库、散热器库
  完备的分析手段
 时域分析（稳态、瞬态）
 频域分析（FFT、Bode）
 设计探索（DOE、Optimization、Monte Carlo）

方案受益

  快速精确分析管网的压力、流量、温度
  应对复杂工业流体管网的方案设计
  为设备选型提供依据
  提高产品设计的可靠性
  缩短设计周期

7 copyright LMS International - 2011

热液管网：热液压及热液阻库

流体元件模型：
管道（软管、硬管）
节流
突然扩大管/突然缩小管
渐扩管/渐缩管
30°，45°，60°，90°弯管
通用弯管
90°，45°T型分叉管
交叉管：90°，180°， 3通
交叉管：90°， 2通，轴交叉或不交叉
管接头：尖角进口
管接头：圆角进口
管接头：延伸进口
管接头：90°锥形进口
管接头：60°锥形进口
考虑离心作用的液压管道
圆柱环形液压管道
轴套带刻槽的圆柱环形液压管道
静压轴承和动压轴承
自定义轴承
静压传感器
离心泵和体积泵
流量控制阀门和压力控制阀门
水箱、容腔
蓄能器

8 copyright LMS International - 2011

完备的热流体物性数据库: 液体、气体、两相流体

密度
TFFD1

模量

 工业用的各种流体（气体、液体、混合粘度物、两相流体）
 我们可以为所有的流体属性创建用户自定义函数。
 这些用户自定义函数将读取其它软件，例如NIST创建的表格

9 copyright LMS International - 2006

热液管网建模

 流






 泵


 阀


 换


 压



10 copyright LMS International - 2011

CFD液体管道模型：精确模拟管路压力波动及水锤现象

流量变化

气穴引起大幅波动

水锤

11 copyright LMS International - 2011

气体管网：（热）气动库

  气动库 (PN):
基于集中参数方法，可以模拟单组份气体管网温度、压力与流量动态过程.

  热气动库(THPN):
模拟系统内部气体与外界之间的换热问题(固体壁面, 液体或其它气体).

  常用气体数据库：
 pneumatic air
 pneumatic exhaust (basis)
 pneumatic exhaust (stoichiometric)
 pneumatic ammonia (NH3)
 pneumatic argon (Ar)
 pneumatic butane (C4H10)
 pneumatic carbon dioxide (CO2)
 pneumatic carbon monoxide (CO)
 pneumatic ethane (C2H6)
 pneumatic ethyle (C2H4)
 pneumatic helium (He)
 pneumatic heptane (C7H16)
 pneumatic hexane (C6H14)
 pneumatic hydrogen (H2)
 pneumatic isobutane (C4H10)
 pneumatic methane (CH4)
 pneumatic neon (Ne)
 pneumatic nitrogen (N2)
 pneumatic oxygen (O2)
 pneumatic pentane (C5H12)
 pneumatic propane (C3H8)
 pneumatic xenon (Xe)

12 copyright LMS International - 2011

M任|

•气体槽也T道模拟
•换热分析(辐射、对流、传导)

@ Alr

Plastic

Cabin cool down

Atmospheric Pressure and Temperature
。- Front end right duct

Underhood temperature

Atmospheric Pressure and Temperature

Solar radiation

目坠♀旦且血!皇缸且直旦旦阜旦皇

Front end left duct

Rearducts

U皿g Rearducts

才 3 copyright LMS International - 201才 E tJl  需@

CFD-1D 库

 CFD-1D库所有部件完全基于真实的气体动力学原理
 专用的 Navier-Stokes方程求解器
- 有限体积方法
- Lax Wendroff 数值格式

 集中参数（Lumped Parameter）模型和CFD 管网模型的无缝集成
 可模拟流体组分的输运过程

1D后处理工具能帮你更好的理解管道内的物理现象

14 copyright LMS International - 2011

1685 mm

2455 mm
2225 mm i曰|事

红线:试验数据绿线:仿真结果

才 5 copyright LMS International - 201才 E tJl  需@

•按照CAD原理图建立从优罐到设备的气动管网系统模型
•对管网瞬态特性(压力J 温度、流量、控制等1仿真的功能验证 ① @

PRESSURE DROP MODEL (Ba..ett 则晦由锢) .
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一尝这肌τ这…
PARAMETERS to set:
• angles between pipes
Pressure drop coe何icients are automatically calculated as function of geometry and flow conditions

Junctions
To connecl 2 10 4 pipes logelher    or sel dosed end

Pipes
WilhlWilhoul Ihermal el!hçan.fL11 6
+ local sensor

才 6 copyright LMS  International - 201才

E tJl  需@

混合气体库（Gas Mixture）

 能够对气体混合物的气动系统进行建模，并且混合气体的组分种类可高达20多种
 混合气体的性质由它的状态决定 (压力、温度、组分), 而且随系统分布变化
 源，传感器，容腔，节流孔，管路热，压缩机，透平
 对扩散的建模
 多孔介质流动的建模

气体混合装置

H2和O2在容腔中的组分变化

Ar和N2在容腔中的组分变化

17 copyright LMS International - 2011

湿空气库(Moisture Air)

特点

 用绝对/相对湿度/比湿度来定义湿度
 冷凝/蒸发
 可对多组分混合气体建模 : (N2,O2,CO2,H2O,CH4…)
 混合物组份可随时间和流程变化

功能

可以对包含空气、水蒸气和液态水的系统进行建模
 可对动态时域的仿真过程中的湿度标定进行评估
可对气/液回路进行建模

18 copyright LMS International - 2011

混合气体及湿蒸气管网建模实例：环境控制系统

 温度、压力、流量和湿度的控制
 气体混合及流动
 水蒸气冷凝

主换热器

涡轮-压缩机

混合腔

干燥器

热流体管网建模实例：涡轮泵系统

 氢涡轮泵测试仿真

TPH inlet line(test facility)

Pump-turbine functional leakage

 管路动态特性（压力、流量）
 基于模型的涡轮驱动控制设计

Turbine outlet

Pump discharge valve

CVH366 : Turbine regime control

20 copyright LMS International - 2011

两相流管网：两相流库（TPH、AC）

特点

 制冷剂单相和两相（对流沸腾和冷凝）对流换热
 气相和液相间质量的转换
 壁面与湿空气间的对流换热以及冷凝水的影响
 气相和液相间质量的转换
 系统中能量的传送

功能

 可以模拟复杂的两相流体管网
 计算系统各处的压降、温度、流量、焓分布

21 copyright LMS International - 2011

LMS Imagine.Lab AMESim 空调系统解决方案

特点
 完全基于两相流的物理原理
 集成了空调系统整体部件
 压力、温度和流量预测 …
 换热器几何定义
 预测和优化系统性能，如COP
 单相或两相流动的内部对流换热

功能

 适合于对空调系统建模，部件几何尺寸定义
 部件尺寸优化（换热器，热力膨胀阀…）
 制冷剂充液量优化
 评估新方案 (多级蒸发器, 热泵)
 替代冷媒的制冷效率评估
 热回收系统性能评估
 系统效率及电力负荷的评估
 控制策略评价

22 copyright LMS International - 2011

两相流管网建模

基于CAD数据的建模方法

内部流动

环境边界条件

管壁（热容）

外部流动和换热

23 copyright LMS International - 2011

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24 copyright LMS International - 201才 E tJl  需@

两相流管网建模实例：热泵机组、冷水机组

 热泵机组

 冷水机组、风机盘管

25 copyright LMS International - 2011

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26 copyright LMS International - 201才

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E tJl  需@

换热计算：热库（Thermal）

特点

 所有标准类型的热交换形式（传导，对流，辐射…）
 材料热物性数据库
 考虑多种不同热属性的材料
 内置多种换热经验公式和模型

功能

 处理材料之间、材料与环境之间的热交换。
 基于瞬态传热理论（传导，自由或者强制对流，辐射）

 考察工作状态下，温度对与系统或部件工作特性的影响

27 copyright LMS International - 2011

高温气体管道换热分析

temperature [K]

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mass flow rate [g/s]

atmospheric pressure and te门lperature

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28 copyright LMS International - 201才 E
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换热计算实例：库房热负荷模拟




(windows and steel panels) are then connected the solar loads, free and forces convective exchanges.

29 copyright LMS International - 2011

散热器库（Heat Exchangers Assembly Tool）

A 3D window …

A library

A classical AMESim environment

30 copyright LMS International - 2011

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Charge Air Cooler

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External Temperature (degC)

Air velocitiesin m/s

31 copyright LMS International - 201才

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流体元件设计举例：压缩机、调压阀……

压缩机

流体元件设计库

调压阀

32 copyright LMS International - 2011

CFDcode

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33 copyright LMS International - 201才

囚 ENG I NEERI N G INNOVATION

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34 copyright LMS International - 201才

27 Mar 2009 LMS国际公司，后动噪声试验'需决方案技术交流会E 沈阳E

沈阳格栋大饭店二楼二号会议室〈沈河区北站路72号 ) - China

E tJl  需@

总结

 完善的热流体管网仿真解决方案
 单相单组份：热液压库、气动库、热气动库、热液阻库、CFD-1D库
 单相多组分：混合气体库、湿蒸气库
 两相流：两相流库、空调库
 换热分析：热库、换热器库
 元件设计：流体元件设计库
 通用共仿真接口：与CFD等第三方软件的集成

 覆盖各类工业热流体管网建模仿真的应用

 专业的技术服务

35 copyright LMS International - 2011

LMS China