جریان‌ مرز متحرک، مدل شبکه پویا در فلوئنت- بخش۱۱

تشخیص و حفظ شرایط ظاهری المان‌ها

در هندسه‌های سه‌بعدی، با استفاده از سیستم Feature Detection نرم افزار FLUENT قادر است شکل ظاهری و هندسی یک سطح و یا ارتباط ظاهری بین چندین سطح را حفظ نماید.

به طور مثال یک مستطیل در فرآیند تجدید شبکه و تغییر ابعاد همچنان به شکل مستطیل باقی می‌ماند.

بدین منظور در بخش Dynamic Mesh Zone و نوار Geometry Definition می‌توان برای هر بخش دلخواه یک زاویه معرفی نمود.

پس از آن هر گاه زاویه بین سطوح (بردارهای نرمال سطوح) بزرگ‌تر از زاویه تعیین‌شده توسط کاربر باشد، گوشه مورد نظر به عنوان المانی تشخیص داده می‌شود که می‌بایست شکل ظاهری آن در فرآیند تجدید هندسه و شبکه حفظ شود.

این سیستم در منوی تعریف مرزهای شبکه پویا و با تعریف یک مرز به عنوان مرز تغییر فرم‌دهنده (Deforming) فعال می‌شود.

Dynamic Mesh ——> Dynamic Mesh Zones ——> Type (Deforming) ——> Feature Detection

——> Include Feature Detection

شکل ۲۱- فعال‌سازی سیستم تشخیص ظاهر در مرزهای تغییر فرم‌دهنده

موارد کاربرد سیستم تشخیص ظاهر

• تولید مجدد شبکه بر روی بخش‌هایی که توسط سیستم تشخیص ظاهر معرفی می‌شوند تنها با روش Face Region Remeshing امکان‌پذیر است.
• شکل ظاهری با استفاده روش Local Face Remeshing حفظ می‌شود به نوعی که تجدید شبکه بر روی بخش‌های تشخیص داده شده انجام نمی‌شود.
• روش های هموارسازی سطوح، شکل ظاهری بخش‌های مورد نظر را حفظ می‌کند.
  

  روال تجدید شبکه حجمی

  تجدید شبکه حجمی به صورت خودکار مطابق روش‌های توضیح داده شده انجام می‌شود.

  دراین حالت نرم افزار براساس مدل‌های تجدید شبکه فعال شده و نوع المان‌ها تعیین می‌کند تجدید شبکه یک منطقه خاص (سیال یا جامد)  به چه صورت انجام شود.

دراین حالت نرم افزار براساس مدل‌های تجدید شبکه فعال شده و نوع المان‌ها تعیین می‌کند تجدید شبکه یک منطقه خاص (سیال یا جامد)  به چه صورت انجام شود.

به طور مثال اگر مرزهای یک حجم با سلول‌های چهاروجهی در حال حرکت باشند، تجدید شبکه درون آن به روش‌های هموارسازی و تولید مجدد شبکه محلی انجام می‌پذیرد و یا در مناطقی که از سلول‌های منشوری استفاده شده‌است، نرم ‌افزار با استفاده از روش لایه‌بندی شبکه این ناحیه را بازسازی می‌کند.

در مقابل در مناطقی که از لایه‌های منشوری جاروب‌شده استفاده شده باشد و تغییر فرم در مقطع منشور باشد از روش ۲٫۵D استفاده می‌شود.

توجه به این نکته ضروری است که نتیجه روش‌های تجدید شبکه مختلف بر روی نسخه معمولی و موازی فلوئنت ممکن است اندکی تفاوت داشته باشد.

اگر همراه با مدل Dynamic Mesh گزینه هدایت حرارت پوسته‌ای (Shell Conduction) بر روی دیواره‌های حل نیز فعال شده‌باشد، تجدید شبکه می‌تواند بسیار زمان‌بر باشد، چرا که می‌بایست کلیه مناطق دارای هدایت پوسته‌ای مجددا تولید شوند.

سینماتیک جسم صلب

روش‌های مختلفی جهت معرفی حرکت در نرم‌افزار FLUENT وجود دارد که در بخش‌های بعدی معرفی و تنظیمات مورد نیاز هر یک ارائه می‌گردد.

یکی از این روش‌ها که در شبیه‌سازی حرکت اجسام صلب درون یک سیال مانند هوا کاربرد دارد، معرفی خواص دینامیک مانند جرم و ممان و همچنین مرکز گرانش (Center of Gravity) و جهت (Orientation) یک جسم است.

حرکت جسم صلب می‌تواند با استفاده از یک پروفیل در بخش شرایط مرزی ( Moving Mesh) و یا یک تابع UDF در بخش Dynamic Mesh Zone تعریف شود. پروفیل جسم صلب می‌تواند شامل موارد ذیل باشد.

نویسنده: آقای مهندس احسان سعادتی

برای مشاهده رزومه مدرس کلیک کنید