隨著5月疫情的減緩,似乎大家都已經(jīng)可以實現(xiàn)摘口罩行動了,當時在街頭和餐館,我們都可以看到大家都已經(jīng)放松警惕了,大家都不會戴著口罩。
但在6月份開始,北京新發(fā)地又出現(xiàn)了新的病例導致大家一下子又開始緊張起來了。各主要娛樂及人群聚集場所又開始戒嚴。
根據(jù)國內多位專家的預測,疫情的反復將會是未來一段時間的常態(tài),看起來“摘口罩”與“戴口罩”也會是復工時大家的常態(tài)。
那么問題來了,當在餐廳或者會議中,出現(xiàn)不得不摘口罩的時候,怎樣最大程度地保障自己的安全呢?
SOLIDWORKS Flow Simulation 幫助預防傳染
1、瞬態(tài)分析
因為打噴嚏動作有瞬間觸發(fā)的特性,與時間緊密相關,所以不能使用常見的穩(wěn)態(tài)分析,這次我們使用SOLIDWORKS Flow Simulation瞬態(tài)CFD分析。
瞬態(tài)分析能真實反映物理時間變化過程中流體的運動速度、壓力、分布等,更符合實際情況,而穩(wěn)態(tài)分析是模擬很長時間后流體達到穩(wěn)定以后的
通過加載【向導 – 分析類型 – 瞬態(tài)分析】設置計算時間即可完成設置。
2、兩種流體
顯然,在這個仿真模型中,空氣是一種流體,噴嚏氣體是另一種流體,我們需要在SOLIDWORKS Flow Simulation中設置兩種流體參與計算。
通過加載【向導 – 分析類型 – 默認流體】即可完成設置,其中噴嚏流體需要自定義完成。
3、入口速度相關性
從人的口或鼻中出來的流體具有瞬時性,即速度與時間相關,因此我們需要在入口速度邊界條件中設置速度與時間相關。
設置方式【邊界條件 – 入口速度 – 流動參數(shù) – 相關性】
4、局部網(wǎng)格細化
整個房間包含多個人體3D模型,而我們關注的是打噴嚏的人周圍的流場分布,因此我們可以將打噴嚏的人的口和鼻子周圍網(wǎng)格細化,其他區(qū)域采用常規(guī)網(wǎng)格以減少計算量。
設置方式【網(wǎng)格 – 插入局部網(wǎng)格】
5、流體體積分量
如何在結果中查看噴嚏流體在房間中的分布?在多流體仿真中,結果后處理時我們可以通過顯示流體的質量分量或體積分量來顯示某種流體在空間中的分布。
設置方式【結果 – 切面圖 – 等高線 – 選擇質量分量 】
6、分析思路回顧
在此模型中,我們首先進行人體相距1米時,噴嚏流體飛沫在房間中的分布,然后更改模型再計算人體相距2米時的流場。因此會涉及兩個不同幾何空間模型的CFD仿真。
SOLIDWORKS Flow Simulation與SOLIDWORKS三維建模緊密集成,可以很方便地進行3D模型的修改,并且SOLIDWORKS Flow Simulation中可以自動識別流體域而無需提取流體空間劃分網(wǎng)格,模型修改以后可以馬上提交計算而不用重新再做設置。
所以在SOLIDWORKS Flow Simulation中進行模型修改和重新計算、結果比較等操作,會非常方便快捷。
借助一體化的設計和易用的功能,就算是新手用戶,也可以非常方便地操作和使用SOLIDWORKS Simulation.
但是簡單并不代表簡陋,SOLIDWROKS Simulation將高深的仿真操作進行了簡化,但依然還需要我們了解真實的物理狀況和結果預期參數(shù),以便合理地設置邊界條件和網(wǎng)格等,才能使仿真模擬與實際情況吻合得更好。