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,隨著可視化技術(shù)的不斷發(fā)展,視覺思維在科學(xué)研究中發(fā)揮著越來越重要的作用。石油工業(yè)中采用注水開采的方式使得輸油管中常有油和水混合物形式的兩相流,這種流動現(xiàn)象出現(xiàn)在密閉管道內(nèi),無法直接觀察到。如果能將這種流動現(xiàn)象可視化,使大量監(jiān)測數(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,對模型進行紋理、顏色、光照等處理,同時設(shè)置目標攝影機記錄粒子動畫；其次應(yīng)用粒子系統(tǒng)來模擬油水兩相流流動狀態(tài),創(chuàng)建粒子系統(tǒng)發(fā)射器,使每個粒子呈現(xiàn)不同的運動狀態(tài)和屬性,再應(yīng)用MAXScript腳本語言對粒子系統(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到真實的效果,為彌補稀疏矩陣圖像質(zhì)量不高的問題,應(yīng)用散亂數(shù)據(jù)可視化的MultiQuardric插值算法加強圖像細節(jié)顯示,最后再次渲染輸出動畫。從仿真結(jié)果來看,該方案能夠比較生動的反映出石油管道中油水兩相流的流動形態(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,針對這一問題使用目前比較流行的流體工程計算分析軟件FLUENT,去做油水兩相流流動計算。通過建立物理模型和數(shù)學(xué)模型,經(jīng)迭代運算