شبیه سازی جریان، در نرم‌افزارهای TGrid و CFX_بخش ۸

با توجه به این‌که کامپیوتر مورد استفاده دارای دو پردازنده بوده است، در این‌جا با استفاده از گزینه MPI Local Parallel دو پردازنده در شبیه‌سازس سهیم می‌شوند. همنین با توجه به نسبت اضلاع بالای سلول‌ها در مجاورت دیواره خودرو، فعال کردن گزینه Double Precision ضروری است.

شکل ۵۲- مانیتور باقیمانده‌های حل در نرم‌افزار CFX Solver Manager

 

شکل ۵۳- مانیتور ضرایب لیفت و درگ در نرم‌افزار CFX Solver Manager

مشاهده نتایج خروجی در نرم‌افزار ANSYS-CFD Post

پس از همگرایی شبیه‌سازی و اطمینان از استقلال نتایج از شبکه، می‌توان نتایج شبیه‌سازی را در نرم‌افزار CFD-Post مشاهده نمود. این نرم‌افزار پیش از پیوستن نرم‌افزار CFX به خانواده ANSYS به‌عنوان پس‌پردازنده اختصاصی CFX مورد استفاده قرار می‌گرفت، لیکن در حال حاضر و با توجه به قابلیت‌های بالای آن در پردازش نتایج محاسبات در مقایسه با نرم‌افزارهایی مانند FLUENT، به عنوان نرمافزار تخصصی مشاهده و پردازش نتایج خروجی شبیه‌سازی‌های CFD در خانواده ANSYS مورد استفاده قرار می‌گیرد. پس از همگرایی حل، نرم‌افزار برای مشاهده نتایج خروجی و ورود به نرم‌افزار CFD-Post از شما سوال می‌کند. در صورتی که به این سوال جواب منفی داده‌اید، می‌توانید با فشردن کلید Launch CFD Post نتایج را در این نرم‌افزار مشاهده کنید.

شکل ۵۴- ارسال نتایج شبیه‌سازی به نرم‌افزار CFD Post

در نرم‌افزار CFD-Post ابتدا نمایی از دامنه حل به صورت قاب اطراف (Wire Frame) نشان داده می‌شود. بهتر است برای مشاهده کامل خودرو و فضای اطراف آن، نمایش دو طرفه و کامل خودرو فعال شود. بدین منظور ابتدا بر روی default domain دو بار کلیک می‌کنیم تا تنظیمات نمایش این بخش نمایش داده شود. سپس تنظیمات آینه‌ای کردن نمایش مطابق شکل اعمال می‌شود.

شکل ۵۵- فعال کردن نمایش آینه‌ای دامنه حل بر روی صفحه تقارن (XY)

پس از آن در نمودار درختی سمت چت صفحه، sedan را تیک بزنید تا تا نمایش صفحه آن فعال شود. با استفاده از کلیدهای کنترل نمایش (زوم، چرخش و جابجایی) می‌توانید به زاویه دید مناسب دست پیدا کنید. پس از آن بر روی گزینه sedan دوبار کلیک کنید و در منوی نشان داده شده Pressure را در بخش Variable انتخاب کنید. پس از آن از کلیدهای بالای صفحه و یا از منوی Insert گزینه Stream Line را انتخاب کنید. تنظیمات را مطابق شکل زیر انجام دهید و در نوار Symbol نیز Ribbon را در بخش Stream Type و با ضخامت ۵/۰ انتخاب کنید. با فشردن کلید Apply می‌توانید خطوط جریان را همزمان با کانتورهای فشار مشاهده کنید.

شکل ۵۶-تنظیمات نمایش خطوط جریان در اطراف خودرو

در صورتی که پوسته خودرو را در تاریکی مشاهده می‌کنید می‌توانید با نگه‌داشتن کلید راست ماوس و جابجایی آن، زاویه تابش نور را تغییر دهید تا نور در زاویه مناسب بر پوسته خودرود بتابد و به روشنی مشاهده شود.

 

شکل ۵۷- نمایش همزمان خطوط جریان و کانتورهای فشار بر روی خودرو

شکل زیر نمایشی از کاربردهای کلیدهای مختلف ماوس در نرم‌افزار CFD-Post نشان می‌دهد.

شکل ۵۸-عملکرد کلیدهای مختلف ماوس در نرم‌افزار ANSYS-CFD Post

پس از آن در نمودار درختی گزینه Stream Line را غیر فعال کنید و بر روی sedan دوبار کلیک کنید. سپس در بخش Variable بر روی کلید  سه‌نقطه کنار آن کلیک کنید و از لیست متغیرهای اضافی Wall Shear را انتخاب کنید. پس از آن از کلیدهای بالای صفحه و یا از منوی Insert گزینه Vector را انتخاب و در منوی نمایش‌داده شده Symmetry را در بخش Location انتخاب و در بخش Reduction Factor نیز عدد ۲/۱ را وارد کنید. این ضریب باعث می‌شود تعداد کمتری از بردارها نمایش‌ داده شود و تفکیک آن‌ها مناسب‌تر باشد.

سپس بر روی نوار Color رفته و Mode را بر روی Constant قرار داده و با کلیک بر روی نوار آبی‌رنگ مقابل Color رنگ مشکی را برای نمایش بردارهای انتخاب کنید. در نهایت بر روی نوار Symbol رفته Arrow 2D را به عنوان Symbol انتخاب نموده Symbol Size را بر روی ۳/۰ قرار دهید تا طول نمایش بردارهای کوتاه‌تر شود. در نهایت با فشردن کلید Apply، بردارهای سرعت بر روی صفحه Symmetry نمایش داده می‌شود.

شکل ۵۹- نمایش خطوط جریان بر روی صفحه تقارن شبیه‌سازی

هر چند پیش از این و در نرم‌افزار CFX Solver Manager ضریب درگ مانیتور و مشاهده شد، لیکن در صورتی که هدف محاسبه و نمایش ضریب درگ وارد بر خودرو در نرم‌افزار CFD Post باشد به روش زیر عمل می‌کنیم. در نوارهای بالا، گزینه Expression را انتخاب می‌کنیم. سپس از بین عبارات نشان‌داده‌شده بر روی CD دوبار کلیک می‌کنیم و یا بر روی آن کلیک‌راست کرده و گزینه Edit  را انتخاب می‌کنیم. مقدار آن در بخش Value نشان داده می‌شود.

شکل ۶۰-گزارش ضریب درگ نهایی محاسبه شده در نرم‌افزار ANSYS- CFD Post

 

نویسنده: آقای مهندس احسان سعادتی

طراحی و پشتیبانی : آسان پرداز