基于3DMAX結(jié)構(gòu)建模的兩相流系統(tǒng)可視化應(yīng)用研究.pdf

1、近些年來(lái),隨著可視化技術(shù)的不斷發(fā)展,視覺(jué)思維在科學(xué)研究中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。石油工業(yè)中采用注水開(kāi)采的方式使得輸油管中常有油和水混合物形式的兩相流,這種流動(dòng)現(xiàn)象出現(xiàn)在密閉管道內(nèi),無(wú)法直接觀察到。如果能將這種流動(dòng)現(xiàn)象可視化,使大量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成圖形圖像,便可激發(fā)人的形象思維,將復(fù)雜原理和規(guī)律變得易于理解,為科學(xué)發(fā)現(xiàn)和控制決策提供可視化信息。
　　 本文在研究了可視化仿真技術(shù)的基礎(chǔ)上,總結(jié)了以往可視化仿真結(jié)果的不足,提出了新的仿真

2、方案。首先在3DMAX軟件中建立水平圓形管道的三維模型,由于模型的質(zhì)量直接影響仿真試驗(yàn)的結(jié)果,所以采用放樣建模、復(fù)合體建模等技術(shù)建立起石油管道三維模型,對(duì)模型進(jìn)行紋理、顏色、光照等處理,同時(shí)設(shè)置目標(biāo)攝影機(jī)記錄粒子動(dòng)畫(huà)；其次應(yīng)用粒子系統(tǒng)來(lái)模擬油水兩相流流動(dòng)狀態(tài),創(chuàng)建粒子系統(tǒng)發(fā)射器,使每個(gè)粒子呈現(xiàn)不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和屬性,再應(yīng)用MAXScript腳本語(yǔ)言對(duì)粒子系統(tǒng)加以控制和參數(shù)調(diào)整,以便更好的發(fā)揮粒子系統(tǒng)的功能。在建模、渲染、建立粒子系統(tǒng)之后形

3、成的兩相流流型還只是雛形不能達(dá)到真實(shí)的效果,為彌補(bǔ)稀疏矩陣圖像質(zhì)量不高的問(wèn)題,應(yīng)用散亂數(shù)據(jù)可視化的MultiQuardric插值算法加強(qiáng)圖像細(xì)節(jié)顯示,最后再次渲染輸出動(dòng)畫(huà)。從仿真結(jié)果來(lái)看,該方案能夠比較生動(dòng)的反映出石油管道中油水兩相流的流動(dòng)形態(tài)。
　　 為了使兩相流系統(tǒng)可視化在性能分析方面取得更好的效果,針對(duì)這一問(wèn)題使用目前比較流行的流體工程計(jì)算分析軟件FLUENT,去做油水兩相流流動(dòng)計(jì)算。通過(guò)建立物理模型和數(shù)學(xué)模型,經(jīng)迭代運(yùn)算