شبیه سازی جریان و ردیابی ذرات در سیستم تنفسی انسان- بخش۱۲

تنظیمات پایه:

General:

Solver: Pressure Bused

Time: Transient

Gravity: On

X=0(m/s²)   Y=-9.81 (m/s²)  Z=0(m/s²)

شکل ۴۱- تنظیمات عمومی شبیه سازی

Models:

Energy: off

Viscous: Laminar

توضیح ۱: در صورتی که بخواهیم از مدل بروانی نرم افزار فلوئنت استفاده کنیم، می بایست توزیع دما در دامنه حل مشخص باشد و بنابراین روشن نمودن مدل انرژی ضروری است، لیکن در این بخش در صورت تمایل به در نظر گرفتن حرکت براونی، با استفاده از UDF و به عنوان یک نیروی نوسانی تابعی از زمان در نظر گرفته شده و بنابراین نیازی به فعال سازی مدل انرژی نیست.

توضیح ۲: با توجه به ابعاد بسیار کوچک دامنه حل و سرعت‌های بسیار پایین در منطقه حبابچه‌ای، جریان کاملاً آرام بوده و نیازی به فعال سازی مدل‌های آشفتگی نیست.

تنظیمات مرزها:

در اینجا هیچ یک از مرزها نیاز به تنظیم خاصی ندارد و تنها می‌بایست بررسی نمود نوع مرزهای مختلف به درستی مشخص شده باشد.

در مورد مرز inlet که نوع آن پیش از این در نرم افزار GAMBIT مرز فشار ورودی مشخص شده است، فشار پیش فرض نسبی صفر در نظر گرفته می شود.

توضیح این که در جریان های تراکم ناپذیر فاقد پدیده‌های شیمیایی و چندفازی تابع فشار، با مشخص بودن خواص سیالی بر طبق مقدار تقریبی فشار در شبیه‌سازی، مقدار فشار به تنهایی اهمیتی نداشته و در مقابل، در معادلات ناویر استوکس، گرادیان فشار مهم است.

با توجه به نوع مساله در این جا، جابجایی مرزها موجب القا جریان، تعیین سرعت و بدنبال آن گردایان فشار می شود.

بنابراین فشار ورودی به دلخواه بر روی فشار گیج صفر تنظیم می شود.

تنظیمات مربوط به شبکه پویا

Dynamic Mesh

Dynamic Mesh: Checked

Mesh Method: Smoothing

Setting:

Spring Constant Factor: 0

Number of Iterations: 200

توضیح ۱: ضریب ثابت فنری صفر معادل نرم ترین شبکه فنری است که در تجدید شبکه موجب تولید شبکه‌ای هموار می‌شود.

توضیح۲: در شبکه های سه بعدی دارای تعداد بالای المان، تعداد ۲۰ تکرار پیش فرض برای همگرایی مجموعه فنر شبکه کافی نبوده و منجر به کاهش کیفیت آن در گام های زمانی پی در پی می شود، بنابراین تعداد آن به ۲۰۰ افزایش می‌یابد.

Dynamic Mesh Zones

Create/Edit

Zone Names: alveolar-walls

Type: User –Defined

Mesh Motion UDF: Alveolar_Duct: libudf

Create

همین روند برای مرزهای alveolar-sectional ، alveolar-sectional-shadow و alveolar-sectional:009 تکرار می‌شود.

تنظیمات برای مرزهای ورودی و انتهایی تغییر فرم دهنده.

Zone Names: inlet

Type: Deforming

Geometry Definition: Faceted

نویسنده: آقای مهندس احسان سعادتی

برای مشاهده رزومه مدرس کلیک کنید