FLOW-3D V9.2初阶教程：铸造模拟与VOF技术解析

"FLOW-3D V9.2 鑄造領域上課講義(初階)" 本文将深入探讨FLOW-3D V9.2这一计算流体动力学(CFD)软件在铸造领域的应用，以及其独特的技术特点。FLOW-3D由Dr. C.W. Hirt于1980年在美国新墨西哥州Alamos创立的Flow Science公司开发，旨在提供高精度的流体模拟解决方案。自1985年推出商业版以来，该软件以其Volume of Fluid (VOF)技术闻名，能准确模拟自由液面流动，广泛应用于各种行业，包括船舶设计、喷墨头设计、气流喷嘴、水利工程、镀膜、铸造、燃料筒设计以及家用产品设计等。 VOF技术是1975年由Dr. Hirt和Dr. Nichols提出的，它通过定义流体界面状态、追踪流体表面变化以及设定流动边界条件，精确地捕捉自由液面的动态行为。这一技术已成为所有CFD软件处理自由液面问题的标准方法。 FLOW-3D采用了FAVOR®（Fractional Area, Volume, Or Orientation）技术，它允许曲面模型以矩形网格进行描述，避免了分析模型的失真。与传统的有限差分方法(FDM)相比，FAVOR可以使用更少的网格数量达到相同甚至更高的精度，降低了计算成本。 课程大纲涵盖了FLOW-3D的基础设置、操作界面介绍、压铸模拟的配置方法，包括填充模拟、结果分析、固化模拟以及热应力模拟。每个分析案例应在一个独立的目录下进行，目录命名应简洁明了，且在分析前应包含prepin.*文件和CAD_Model.STL文件。prepin.*文件仅包含设置信息，确保即使更换图档，已设定的数据也不会受到影响。 在铸造领域，FLOW-3D V9.2能够帮助工程师预测和优化铸造过程中的流态、冷却、凝固以及由此产生的应力分布，从而提高产品质量和生产效率。通过细致的参数设置和模拟，用户可以减少试验次数，降低成本，并实现更加环保和可持续的生产实践。对于初学者而言，这份讲义将提供一个全面的入门指南，帮助他们快速掌握FLOW-3D V9.2在铸造模拟中的应用。