Page 5 - 国外钢铁技术信息内参（2023年2月）
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值面或矢量等各种形式，三维显示出作为结果的过程的内部分布。如果研究这样
的分布，则可以研究过程内部的机制，得到对设计和状态诊断有益的信息。另一
方面，在分析的对象包含多个现象的情况下，在由分析模型计算出的结果中反映
的仅是软件的设计、开发者在模型开发时或者仿真执行者在仿真执行时所选择的
现象。另外，编入软件的个别模型有通常适用的条件范围。在作为对象的分析条
件偏离这些考虑的现象或范围条件的情况下，并不一定能从所得到的仿真结果中
获得期望的信息。此外，在热流体分析的模型中通常引入了各种要素模型，但它
们对过程的特性并没有等价的影响，某一特定的现象成为支配特性的因素。在这
种情况下，除了在热流体仿真中一般输出信息之外，还经常从仿真计算过程中取
出信息，或者通过加工结果使支配因子浮现出来，从这样观点来看，即使不需要
理解全部数值分析方法，但希望理解分析模型中考虑的现象及其特性。
本文概述了热流体和粒子模拟的基础，并介绍了这些应用实例和模拟结果的
进一步分析实例。
2.热流、粒子仿真的基础
2.1平衡的基础
在热流、粒子仿真中，通过数值求解包含质量、动量、能量等不同要素的基
础方程式，得到过程内要素的分布。在热流分析中，多数情况下，基础公式是质
量、动量、能量守恒微分方程式，通过对其积分，得到分布和变化。平衡的基础
是，设定所关注的区域或物体（系统），对于所关注的变量，用式（1）表示有
关输入、输出、生成、消耗及累积的各量的关系。在取得平衡的基础上，明确确
定系统的边界，确认对系统产生怎样的输入、输出、生成、消耗很重要。在物理
化学领域，将对象系统分为如表 1 所示的开放系统、封闭系统、绝热系统和孤立
系统四类，具体取决于物质流入系统、是否通过系统边界进行热和功的交换。这
是系统分类的一个例子，对于自身作为对象过程，如果事先掌握允许什么样的物
理量的交换，以什么样的形态进行的话，在建立平衡公式方面很方便。
CSM 中国金属学会 CMISI 冶金工业信息标准研究院
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