شبیه‌سازی جریان اطراف یک کره در FLUENT و ICEM-CFD- بخش۸

با توجه به سرعت‌های پایین در دامنه حل، حل‌کننده بر پایه فشار (Pressure Based) مناسب است.

 

شکل۲۰- تنظیمات پایه حل‌کننده

حال می توان شبکه را مجدداً بررسی نمود.

Mesh ——> Check

مشاهده می‌شود این بار هیچگونه خطایی در کنسول نرم‌افزار مشاهده نمی‌شود و شبکه برای شبیه‌سازی آماده است.

شکل ۲۱- بررسی وضعیت شبکه

 

پس از آن می‌بایست مدل آشفتگی مورد نظر انتخاب شود.

همان‌طور که پیش از این در شبیه‌سازی نرم‌افزار  CFX نیز آمد، مدل آشفتگی مناسب برای جریان‌های دارای گرادیان فشار معکوس و جدایش لایه مرزی، مدل SST بر پایه مدل پایه k-ω است .

میزان پایداری و همگرایی این مدل نسبت به مدل‌های خانواده k-ε اندکی پایین‌تر است، لیکن توانائی آن در تخمین شروع جدایش لایه مرزی بسیار بالاست و از طرفی توانایی آن در شبیه‌سازی جریان‌های با رینولدز پایین، لزوم استفاده از توابع دیواره در نزدیکی دیوار را مرتفع می‌سازد.

Define ——> Models ——> Viscous (Edit) ——> k-omega (2 eqn)

K-omega model: SST

 

مدل SST مدلی تلفیقی از k-ω و k-ε است که در مجاورت دیواره از مدل رینولدز پایین k-ω و در فواصل دور از دیواره از مدل رینولدز بالای k-ε استفاده می‌کند.

با توجه به عدد رینولدز بالای جریان، فعال و یا غیر فعال بودن گزینه Low–Re Corrections تاثیری در ثوابت مدل و نتیجه‌ نهایی نخواهد داشت.

شکل ۲۲- انتخاب و تنظیمات مدل آشفتگی

پیش از انجام تنظیمات مرزی (Boundary Condition) بهتر است مرزهای ورودی خروجی دامنه حل از یکدیگر تفکیک شوند .

بدین ترتیب امکان حضور گرادیان‌های سرعت ناشی از گردابه‌های پشت کره تا مرز خروجی باقی می‌ماند و دقت شبیه‌سازی افزایش می‌یابد.

با استفاده از مسیر زیر ابتدا یک جعبه دور تا دور مرز خروجی ایجاد می‌شود.

Adapt ——> Region

جعبه‌‌ای که نیمه خروجی مرز Far –Field درون آن قرار بگیرد دارای مشخصات زیر است:

Option: Inside

Shapes: Quad

X Min (m): 0 m

X Max (m): 10m

Y Min (m): 0 m

Y Max (m): 10m

شکل ۲۳- تنظیمات مربوط به جعبه جداکننده مرز خروجی

 

پس از اعمال تنظیمات ، با فشردن کلید Mark جعبه مورد نظر ایجاد و سلول‌هایی که در داخل آن قرار دارند انتخاب می‌شوند.

سپس با فشردن کلیدهای Manage و در پنجره جدید Display می‌توان منطقه انتخاب شده را مشاهده نمود.

شکل ۲۴- نمایش منطقه انتخاب شده

 

 

نویسنده: آقای مهندس احسان سعادتی

 

طراحی و پشتیبانی : آسان پرداز