یک ماشین پرنده واقعی! PAL-V Liberty یک وسیله نقلیه زمینی و هوایی شخصی در جاده‌های اروپا و امریکا و همین‌طور در حریم هوایی آنها محسوب می‌شود. از هلند تا ایتالیا سازنده این ماشین پرنده یک شرکت هلندی است. همان‌طور که می‌دانید هلند به دلیل پیشرفت‌هایی در فناوری و محصولات مهندسی در جهان شناخته شده است. […]
به مسیر Geometry —-> Create Body رفته و روش Centroid of 2 Point را انتخاب می‌کنیم. برای استوانه میانی، کافی است دو نقطه طوری انتخاب شوند که نقطه وسط آنها جایی قرار گیرد که مش زده می‌شود. برای نمونه دو نقطه استوانه میانی به صورت زیر انتخاب شوند: برای استوانه‌های بالایی و پایینی نیز می‌توان […]
برای ایجاد استوانه به مسیر زیر می‌رویم: Geometry ——> Create/Modify Surface ——-> Standard Shapes ——> Cylinder Radius1: 2 Radius2: 2 برای انتخاب دو نقطه ابتدایی و انتهایی استوانه، روی علامت ماوس کلیک کرده و دو نقطه ایجاد شده را انتخاب می‌کنیم. نکته: در کار با نرم افزار ICEM-CFD در منوهای مختلف و در مرحله انتخاب، […]
مقدمه: ردیابی اجسام معلق و رها شده در فضای بی‌نهایت، یکی از موارد مورد علاقه شبیه‌سازان دینامیک سیالات است. ردیابی یک چتر باز در آسمان، تخمین مسیر رفت و برگشتی یک بومرنگ، مدل‌سازی حرکت قطرات باران و برف، تحت تاثیر گرانش و یا در وزش باد ، تعیین مسیر یک راکت رها شده در ارتفاعات […]
در هندسه‌های سه‌بعدی، علاوه بر تجدید شبکه سلول‌ها، امکان فعال‌سازی تجدید شبکه سطوح مرزی نیز وجود دارد. بدین منظور می‌بایست گزینه Face Remeshing را فعال نموده و عدد دلخواه برای میزان خوابیدگی المان‌های سطحی را تعیین نمود. علاوه بر این، می‌بایست در نوار Meshing Option مربوط به پانل Dynamic Zones گزینه Remeshing مربوط به مرز […]
هموارسازی لاپلاسی در مورد هموارساز لاپلاسی که در مدل ۲٫۵D (هندسه‌های سه‌بعدی) مورد استفاده قرار می‌گیرد، تنها دو پارامتر Boundary Node Relaxation و Number of Iteration تنظیم می‌شود. با استفاده از Boundary Node Relaxations میزان جابجایی یک Node بر روی صفحات مرزی به صورت زیر تعیین می شود. روش لایه‌بندی دینامیکی برای فعال‌سازی روش لایه‌بندی […]
تنظیمات روش هموارسازی بر پایه مجموعه فنر میزان سختی فنرها را می‌توان با تغییر ثابت فنر (Spring Constant Factor) بین ۰ و ۱ کنترل کرد. با تنظیم عدد ۰ فنرها بیشترین نرمی و کمترین مقاومت را در مقابل جابجایی مرزها نشان می‌دهند و تاثیر جابجایی یک و یا چند مرز، به آسانی در کل شبکه منتشر […]
تعیین پارامترهای شبیهسازی Dynamic-Mesh یکی از مهم‌ترین تنظیمات شبیهسازی شبکه پویا، تعیین پارامترهای آن شامل انتخاب و اعمال تنظیمات روش تجدید شبکه است، که در این بخش به آن خواهیم پرداخت. جهت دسترسی به منوی پارامترهای شبیهسازی از آدرس زیر استفاده می‌شود. (شکل ۲۴) Define ——> Dynamic Mesh ——> Setting در بخش Options می‌توان […]
۵- مشاهده حرکت جسم در صورتی که حرکت جسم از پیش تعیین‌شده باشد و وابسته به شبیهسازی در گام‌های زمانی بعدی نباشد. این بخش اختیاری بوده و برای انجام شبیهسازی ضروری نیست. نمونه‌ای از مسیرهای تابع حل که پیش از انجام شبیهسازی قابل مشاهده نیستند، ردیابی جسم رها‌شده با مدل شش درجه آزادی (Six Degree […]
موارد داخل پرانتز عبارات قابل شناسایی توسط نرم افزار است که عیناً در پروفیل مورد استفاده قرار می‌گیرد. زمان () زاویه لنگ ( Crank Angle) (این مورد تنها برای مدل In Cylinder کاربرد دارد و در تعریف پروفایل‌های جابجایی، می‌تواند به جای زمان مورد استفاده قرار گیرد.) موقعیت (x, y, z) سرعت خطی (vx , […]
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 […]
تولید مجدد شبکه به صورت موضعی براساس تابع اندازه (Site Function) نرمافزار FLUENT قادر است علاوه بر تجدید شبکه موضعی که بعضا منجر به شبکه‌های غیر هموار در مجاورت جسم متحرک می‌شود، با استفاده از توابع اندازه که پیش از این در نرمافزار Gambit نیز توضیح داده‌شد، بخش‌های معیوب شبکه را تولید مجدد کند. تابع […]
از تجدید شبکه موضعی تنها می‌توان در مواقعی می‌توان استفاده نمود که شامل سلول‌های مثلثی(دو بعدی)- چهاروجهی(سه‌بعدی) باشد. علاوه بر آن می‌بایست موارد زیر نیز رعایت شود: المان‌های سطحی در حالت سه‌بعدی مثلثی باشند. (در حالت دوبعدی خطی) مناطق شامل Hanging Nodes در دامنه حل وجود نداشته باشد. تولید مجدد شبکه بر روی سطوح به […]
شبکه در مناطق شامل سلول‌های مشخص شده، مجدداً تولید می‌شود. شبکه جدید مشابه شبکه اولیه از نوع بدون‌سازمان بوده و از نظر کیفیت مورد بررسی قرار می‌گیرد. تنها در صورتی که کیفیت آن از کیفیت سلول‌های پیشین بالاتر باشد، جایگزین آنها می‌شود. نرمافزار FLUENT از روشهای مختلفی برای تولید مجدد شبکه استفاده می‌کند. این روش‌ها […]
۲- مرز متحرک می‌بایست در بین دو مرزی قرار گرفته باشد که این دو مرز از سطوح یک طرفه تشکیل شده‌اند. توضیح اینکه در نرمافزار FLUENT برخی مرزها یک طرفه‌اند (مرزهای خارجی (External Faces)) مانند دیوار و ورودی‌خروجی‌ها. بدین معنی که تنها یک سمت آنها سلول و دامنه حل قرار گرفته است. برخی سطوح نیز […]
ادغام دو لایه تنها به یک روش انجام می‌شود و آن تشکیل لایه جدیدی است که ارتفاع آن برابر با مجموع ارتفاع دو لایه مجاور سطح جابجا شونده است، لیکن تقسیم لایه آخر توسط نرمافزار به دو روش انجام می‌شود. تقسیم با نسبت ثابت تقسیم با ارتفاع ثابت در روش اول آخرین طبقه به دو […]
به صورت پیش فرض FLUENT امکان استفاده از هموارساز بر پایه فنر را برای شبکه‌های غیر مثلثی ، چهار وجهی را غیر فعال می‌سازد. جهت فعال‌سازی این امکان بر روی شبکه‌های شش وجهی، منشوری در حالت سه‌بعدی و چهاروجهی در حالت دوبعدی، می‌بایست دستور متنی (TUI) زیر در کنسول نرمافزار تایپ و اجرا شود. define/models/dynamic-mesh-controls/spring-on-all-shapes? […]
تصاویر ۳ و ۴ نمونه‌ای از کاربرد روش هموارساز مجموعه فنر را بر روی شبکه یک استوانه نشان می‌دهد. کاربردهای روش هموارسازی بر پایه مجموعه فنر روش هموارساز بر پایه مجموعه فنر بر روی هر شبکه دلخواه با تغییر فرم دلخواه، قابلیت فعال‌سازی و استفاده را دارد. لیکن کاربرد اصلی آن بر روی شبکه‌های […]
روش های تجدید شبکه همان‌گونه که در شبیهسازی با مرزهای ثابت، کیفیت شبکه یکی از مهم‌ترین پارامترهای تاثیرگذار بر روند و دقت حل است ، در شبیه‌سازی‌های دارای مرز متحرک نیز کیفیت شبکه در کلیه گام‌های زمانی، دارای اهمیت است. در این‌گونه از شبیه‌سازی‌ها، کیفیت شبکه در مراحل میانی و نهایی تابعی است از کیفیت […]
مهم‌ترین مساله در شبیهسازی مدل شبکه پویا این است که شبکه اولیه مورد استفاده در شبیهسازی با پیشروی زمان و تغییر هندسه ، دیگر معتبر نخواهد بود و بنابراین می‌بایست به نحوی باز‌آرایی و یا تولید مجدد شد. نرمافزار FLUENT با استفاده از روشهای خودکار و نسبتاً پیشرفته‌ای که در ادامه می‌آید، شبکه جدید با […]
مقدمه : در این فصل روشهای شبیهسازی جریان‌های دارای مرز متحرک معرفی می‌شود. مدل شبکه پویا (Dynamic Mesh) در مواقعی کاربرد دارد که هندسه حل دچار تغییرات اساسی و به طور خاص تغییر فرم می‌شود. به طور مثال بادکنکی که در اثر خروج جریان هوا، با گذشت زمان کوچک‌تر می‌شود و یا جریان درون سیلندر […]
روش تهیه موقعیت ذرات بر روی فایل نتایج لحظه ۲ ثانیه Results—> Graphic and Animation—>Particle Tracks—> Setup روش تولید گزارش مختصر وضعیت ذرات بر روی فایل نتایج لحظه ۲ ثانیه Results—> Reports—> Summery—> Set Up روش تولید گزارش هیستوگرام وضعیت ذرات بر روی فایل نتایج لحظه ۲ ثانیه Results—> Reports—>Histogram —> […]
مراحل ایجاد انیمیشن مربوط به ردگیری ذرات تا حدی شبیه به مراحل بالا می‌باشد: ۲: Name: Particle- Position Every: 4 When: Time Step Window: 3 ——> Set Display Type: Particle Track Options: Draw Mesh Release from Injections: All Selected Close پس از بستن کلیه پنجره های انیمیشن، می‌توان با بررسی هر یک از پنجره‌های نمایش […]
در تصویر زیر، مراحل ایجاد انیمیشن برای کانتورهای سرعت نشان داده شده‌است. به منظور انجام بی‌نقص و صحیح مراحل، به شماره هر مرحله در تصاویر ادامه دقت کنید. نویسنده: آقای مهندس احسان سعادتی برای مشاهده رزومه مدرس کلیک کنید
در اینجا، حل با مقادیر پیش‌فرض مقداردهی می‌شود. سپس از مسیر زیر نمونه بردار فعال می‌شود. Reports ——> Discrete phase ——> Sample ——> Set up Boundaries: alveolar-sectional, alveolar-sectional-shadow, alveolar-walls, and alveolar-sectional: 008 Release from Injections: All Selected بدین ترتیب، به ازای تمامی صفحات انتخاب‌شده، فایلی متنی با پسوند DPM ایجاد می‌شود که در هر مرحله […]
تعریف خروجی‌های همزمان با انجام شبیهسازی در اینجا سه نوع خروجی در زمان حل در نظر گرفته می شود که پس از اتمام شبیهسازی، از آنها در مرحله پردازش و تحلیل نتایج استفاده خواهد شد. خروجی های نوع اول مربوط به نتایج ردیابی ذرات است که در مدل dpm تهیه و استخراج می شوند. […]
تنظیمات ردیابی ذرات: در اینجا هدف ردیابی ذرات استاندارد معلق در محیط، با قطر ۱۰ نانومتر و ۱۰۰ نانومتر و همچنین غبار با قطر ۵ و ۱۰ میکرومتر است. در مورد دو ذره اول حرکت براونی بسیار مهم و گرانش کم تر مهم است. در مورد دو ذره دوم نیز گرانش عامل اصلی است و […]
مشابه این روند، برای مرزهای End-wall و Symmetry نیز تکرار می‌شود. توضیح: با استفاده از تعریف هندسه Faceted، در واقع هندسه مرز تغییر فرم دهنده، براساس جابجایی مرزهای متحرک طرفین آن تخمین زده می‌شود. در این جا می‌توان و حتی مناسب‌تر است که از تعریف هندسه نوع plane استفاده نمود، زیرا صفحات تغییر فرم دهنده […]
تنظیمات پایه: General: Solver: Pressure Bused Time: Transient Gravity: On X=0(m/s2) Y=-9.81 (m/s2) Z=0(m/s2) 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 […]
تنظیمات در نرم افزار FLUENT: ابتدا نرم افزار را با دقت مضاعف (Single Precision) اجرا کنید و سپس مش را بارگذاری کنید. توضیح اینکه با توجه به ابعاد بسیار کوچک سلول‌ها و همچنین کوچک‌بودن مقادیر سرعت و بزرگ‌بودن نسبت ابعاد دامنه حل، بهتر است در شبیهسازی از دقت مضاعف استفاده شود. با استفاده از دقت […]
این رابطه در بخش جابجایی UDF اعمال می‌شود. همچنین با توجه به در دسترس بودن مختصات کارتزین در نرم افزار فلوئنت ، r برحسب y وz محاسبه و اعمال می‌شود. در نهایت UDF مورد استفاده به شکل زیر در می‌آید که پس از تفسیر (Compile) در نرمافزار FLUENT قابل استفاده خواهد بود. توضیح اینکه دو […]
با استخراج موفقیت‌آمیز شبکه، پیغامی در پنجره Transcript درج می‌گردد. شبیه سازی در نرم افزار FLUENT شبیهسازی مورد نظر در نرمافزار FLUENT شامل دو مدل شبکه پویا ( Dynamic Mesh) و فازهای تفکیک شده (Discrete Phase) می‌باشد و در هر دو بخش نیز از توابع UDF استفاده خواهد شد. پیش از شروع به کار با نرمافزار […]
بررسی کیفیت شبکه از مسیر زیر کیفیت شبکه حجمی کل دامنه حل مورد بررسی قرار می‌گیرد. Global Control ——> Examine Mesh Display Type: Range <> 3D Elements: Hex, wedge هیستوگرام کیفیت بر حسب معیار پیش‌فرض خوابیدگی المان‌ها، نشان دهنده وضعیت شبکه حجمی از نظر زوایای تند است. هر چه این معیار به صفر نزدیک‌تر باشد، […]
در نهایت نوبت به تولید صفحات نیم دایره‌ای طرفین مجرا می‌رسد. هر نیم‌دایره از ۴ منحنی ۴۵ درجه و دو خط مستقیم تشکیل شده است که از منوی تولید صفحات از خطوط (Create face from wireframe) تولید می‌شود. پس از تولید دو صفحه طرفین دامنه حل، برای صفحه ورودی شبکه مثلثی و با تنظیمات پیش‌فرض […]
این مرحله برای سری دوم کمان‌های ۴۵ درجه نیز تکرار می‌شود. در این مرحله از صفحات جدید تولید شده در سمت دیگر احجام (P6-P10) استفاده می‌شود. برای مثال برای صفحه P6 خط S2 انتخاب شود. پس از آن، مشابه این عملیات برای کمان‌های سری سوم و چهارم، تکرار می‌شود. می‌توان پیش از انجام هر مرحله […]
با نگه داشتن کلید چپ ماوس و حرکت ماوس بر روی صفحه، اندکی هندسه را چرخانده تا نمایی سه‌بعدی از آن مشاهده شود. سپس نقاط زیر تولید می‌شوند. (-۱۷۳, -۱۷۳٫۲۳, ۱۷۶٫۷۸)<>(-173, -350, 250)<>(-173, -526.78, 176.78)<>(-173,-600, 0) حال با استفاده از نقطه قرار گرفته در گوشه پایین و چپ مستطیل مجرا و نقاط جدید تولید شده، […]
سپس می‌بایست ۴ تصویر از کل هندسه تولید شده تا این مرحله، که نماینده‌ای از بخش‌های تکرار شونده کانال حبابچه‌ای ریه است، تولید شود. Geometry ®Edge®Move/Copy edges در پنجره باز شده، خط مستقیم و کمان را انتخاب می‌کنیم. سپس در کادر مقابل Copy، عدد ۴ و در کادر مقابل x عدد ۴۲۰ را تایپ نموده […]
این فایل‌ها عبارتند از: dbs.: این فایل حاوی محصول نهایی (هندسه و شبکه) است که می‌تواند در آینده نیز باز و ویرایش شود. trn.: با انجام هر عملیات در نرمافزار، پیغامی در پنجره Transcript مبنی بر صدور فرمان و نتیجه آن مبنی بر انجام و یا عدم انجام دستور درج می‌شود. کلیه این پیام‌ها در […]
تحلیل جریان و ردیابی ذرات در سیستم تنفسی انسان در نرمافزار فلوئنت مقدمه: ریه انسان به طور معمول شامل ۲۳ نسل است. نسل‌های پایین‌تر، از انشعاب مسیرهای تنفسی بالاتر به وجود می‌آیند. تنفس و تبادل گازهای تنفسی به صورت عمده در انشعابات آخر آن یعنی نسل‌های ۱۶ام تا ۲۳ام انجام می‌شود . در این نسل‌ها […]
بررسی کیفی وضعیت شبکه در اطراف کره با مشاهده هم زمان کانتورهای سرعت و شبکه در اطراف کره می‌توان وضعیت شبکه و تطابق آن با مناطق دارای گرادیان بالای سرعت را بررسی نمود. Display ——> Graphic and Animation ——> Contours Contours of: Velocity Filled: Unchecked Velocity Magnitude Draw Mesh: Checked نکته : در اینجا با […]
با زوم بیشتر در اطراف کره می‌توان منطقه گردابی اطراف جسم را با وضوح بیشتر مشاهده نمود. با استفاده از مسیر زیر می‌توان تغییرات فشار بر روی سطح کره را به صورت نمودار مشاهده نمود. Display ——> Plats ——> XY Plats ——> Setup Y Axis Function: Pressure X Axis Function: Curve Length Surface: Sphere […]
با تکرار Adaption مشاهده می‌شود این بار تنها ۶ سلول برای هموارسازی انتخاب می‌شوند. مجدداً حل را برای ۱۰۰ تکرار دیگر ادامه می‌دهیم. این بار ضریب درگ هیچگونه تغییراتی نسبت به شبکه قبلی ندارد و بنابراین نتایج شبیهسازی مستقل از شبکه بدست آمده‌اند. در این مرحله فایل نهایی Case و Data با نام جدید […]
مطالعه بر روی شبکه هر چند در نرمافزار ICEM-CFD شبکه‌ای با کیفیت و تراکم مناسب تولید شده‌است، لیکن در هر شبیهسازی، مطالعه بر روی شبکه و اطمینان از نتایج مستقل از ابعاد شبکه ضروری است . بدین منظور با استفاده از قابلیت تطابق شبکه (Grid Adoption)، مناطق دارای گرادیان بالای سرعت شناسایی و ابعاد شبکه […]
پیش از شروع مجدد حل می‌بایست مقادیر مرجع برای محاسبه ضریب درگ در نرمافزار وارد شوند. ضریب درگ از رابطه زیر محاسبه می‌شود. که در آن، صورت کسر میزان نیروی درگ در امتداد جریان است و توسط نرمافزار محاسبه می‌شود، مخرج کسر نیز شامل مقادیر قراردادی مرجع است که می‌بایست توسط کاربر به نرمافزار معرفی […]
مقدار دهی اولیه کلیه شبیه‌سازی‌های CFD در نرمافزار FLUENT به صورت تکرار شونده (Iterative) انجام می‌شود. بنابراین حتی در صورت مستقل بودن حل نهایی از زمان، می‌بایست به عنوان یک حدس اولیه، مقداردهی (Initialization) انجام شود. هر چه مقادیر اولیه در دامنه حل به مقادیر نهایی نزدیک‌تر باشند، حل سریع‌تر همگرا می‌شود. برای مقداردهی اولیه […]
در جریان های تراکم‌ناپذیر، با توجه به در نظر گرفتن مرز ورودی جریان به صورت سرعت مشخص و فرم معادلات ناویراستوکس بر پایه گرادیان فشار، بزرگی فشار به تنهایی دارای اهمیت نیست و تنها گرادیان‌های فشار مورد نظر‌اند. بنابراین فشار استاتیکی خروجی به دلخواه بر روی صفر تنظیم شده‌است. همچنین در شبیهسازی حاضر کلیه تنظیمات […]
با فشردن کلید Close از این بخش خارج می‌شویم و از مسیر زیر مرز خروجی را بر روی جعبه ایجاد شده به دو بخش تقسیم می‌کنیم. Mesh ——> Separate ——> Faces Options: Mark Register: hexahedron-r1 Zone: far –field با فشردن کلید Separate مرز بی‌نهایت به دو بخش ورودی – خروجی تقسیم می‌شود. مرز […]
با توجه به سرعت‌های پایین در دامنه حل، حل‌کننده بر پایه فشار (Pressure Based) مناسب است. 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. پس از آن می‌بایست مدل آشفتگی مورد نظر انتخاب […]
درصورتیکه در پنجره Log پیامDone With Translation بدون هیچ خطایی ظاهر شود، شبکه به درستی استخراج شده است . این شبکه که پسوند msh دارد علاوه بر FLUENT در نرم افزار CFX نیز قابل استفاده است . فایل شبکه در حالت عادی در پوشه پیش فرض نرمافزار ( معمولاً My Document ) قرار گرفته […]
در هر مرحله پس از اعمال تنظیمات برای هر خط، می‌بایست کلیه Apply را فشرد. می‌توان بر روی گزینه Edge در بخش Blocking راست کلیک نمود و گزینه Bunching را فعال نمود تا تنظیمات خطوط نمایش داده شود. حال می‌توان با فعال نمودن گزینه Pre-Mesh در بخش Blocking نمودار درختی، شبکه سازمان‌یافته را مشاهده […]
محاسبه ارتفاع اولین سلول مجاور دیواره برای نشان‌‌دادن کامل رفتار لایه مرزی، کنترل ارتفاع اولین سلول مجاور دیواره ضروری است . جزئیات و الزامات شبکه لایه مرزی آشفته در فصل مربوط به شبیهسازی جریان‌های آشفته، به تفصیل آورده شده‌است . بسته به مدل آشفتگی و جزئیات مورد نیاز از لایه مرزی، ارتفاع مجاور دیواره متفاوت […]
پس از آن از مسیر زیر و به ترتیبی که در شکل نشان داده شده است، تناظر بین نقاط بلاک ( Vertex) با نقاط هندسه (Point) برقرار می‌شود. Blocking ——> Associate ——> Associate Vertex نقطه بالا چپ در بلاک چپ ——> نقطه چپ محور سمت چپ نقطه بالا راست در بلاک راست ——> نقطه راست […]
حال نوبت به تعریف مرزهای حل می‌رسد. در اینجا مرزهای شبیهسازی شامل بدنه کره، محور تقارن و مرز بی‌نهایت از یکدیگر تفکیک می‌شوند. فضای پیوسته بین آنها نیز پیش از این توسط Body تعریف شده است. بر روی بخش Part در نمودار درختی، راست کلیک نموده و از بین گزینه‌ها Create Part انتخاب می‌شود. سپس […]
به منظور تولید هندسه ابتدا نقاط زیر تولید می‌شوند. پس از تولید نقاط، با ماوس بر روی نقطه‌ای دلخواه از پنجره نمایش نرمافزار کلیک نموده و در صفحه کیبورد کلید X را می‌فشاریم تا کلیه نقاط نمایش داده‌شود. در صورت تمایل می‌توان از کلید Fit Window، نشان داده‌شده در تصویر نیز استفاده نمود. […]
معرفی مساله: هدف از این بخش شبیهسازی جریان هوا در اطراف یک کره با عدد رینولدز ۱e6 است. نرمافزار FLUENT برخلاف نرمافزار مشابه آن CFX ، دارای حل‌کننده اختصاصی جریان‌های دو بعدی و متقارن‌محوری است، بنابراین می‌توان با استفاده از آن، جریان اطراف کره را با استفاده از هندسه و شبکه‌ای دو بعدی شبیهسازی نمود. […]
در شرایط استفاده از حل‌گر چندشبکه‌ای که به صورت پیش‌فرض بر روی FLUENT و بسیاری دیگر از نرم‌افزارها فعال است، در روند حل و تکرارها، دائماً حل به سطوح مختلف شبکه منتقل انتقال داده شده و مجدداً به سطح دیگری منتقل می‌شود. در نرمافزار FLUENT ، به جای انتقال مقادیر حل و متغیرها و همچنین […]
توجه به این نکته ضروری است که دلیل اصلی این نوسانات، ثابت و مشخص نبودن ضرایب معادلات در روند حل است. این ضرایب در معادلات غیرخطی، تابعی از نتایج و در حال تغییر هستند. به طور مثال در ترم جابجایی، سرعت هم جزء ضرایب معادلات و هم جزء مجهول‌های شبیهسازی است. تعیین مقادیر بهینه ضرایب […]
۴- Fractional Step Method (FSM) در این روش، معادلات مومنتوم و پیوستگی با استفاده از روشی ریاضی به نام جداسازی عملگر‌ها و یا فاکتورسازی تقریبی تفکیک می‌شوند. نتیجه کار شبیه سایر روشهای تفکیکی توضیح داده شده می‌باشد، با این تفاوت که با به‌کارگیری فرمولاسیون تقریبی مورد استفاده، می‌توان خطای عملگرهای تفکیکی را کنترل نمود. این […]
مشکلی که در این شرایط به وجود می‌آید، بدست آمدن سرعت‌ها از سه معادله اول و باقی‌ماندن محاسبه فشار برای معادله آخر است. با نگاهی به معادلعه پیوستگی، مشاهده می‌شود که تنها در آن مجهول‌های سرعت و دانسیته وجود دارد. از آنجا که در روش بر پایه فشار، دانسیته جز مجهول‌های اصلی نیست، تنها مجهول‌های […]
یکی از مسائل مهم در هر شبیهسازی، تنظیمات حل‌گر است. در نسخه‌های پیشین نرمافزار (نسخه ۱۲ و پیش از آن)، تنظیمات پیش‌فرض حل‌گر به نحوی بود که کمترین دقت و بیشترین پایداری در روند حل حاصل می‌شد. پس از آن با پیشرفت روشهای پایدارسازی حل و افزایش ثبات در نسخه‌های جدید، پیش‌فرض‌های نرمافزار به سمت […]
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. مشاهده نتایج خروجی در نرمافزار ANSYS-CFD Post پس […]
شبیهسازی با استفاده از نرمافزار ANSYS-CFX با توجه به قابلیت‌های بالای نرمافزار CFX-Pre برای شبیه‌سازی‌های آیرودینامیک، در این بخش از این نرمافزار برای شبیهسازی جریان در اطراف خودرو استفاده شده‌است. ابتدا نرمافزار CFX در حالت عمومی اجرا می‌شود. بهتر است در محیط اجراکننده نرمافزار، پوشه کاری بر روی پوشه‌ای قرار داده‌شود که فایل شبکه در […]
پس از آن با ورود به پنجره تنظیمات شبکه لایه مرزی، ابتدا سطح خودرو (Sedan) را انتخاب و مطابق شکل تنظیمات را وارد کنید. سپس کلید Apply را بفشارید. توجه به این نکته ضروروی است که در این مرحله تنها کلید Apply در بخش Zone Specific Growth Rate فشرده می‌شود و نیازی به فشردن کلید […]
وظیفه کلید‌های موس در این نرمافزار کاملا مشابه نرمافزار فلوئنت است. تولید شبکه‌های هیبرید دارای لایه مرزی در این نرمافزار به دو روش انجام می‌شود. در روش اول ابتدا شبکه لایه مرزی با استفاده از المان‌های منشوری ( Prism) تولید می‌شود. پس از آن شبکه بدون‌سازمان از المان‌های چهاروجهی در فضای باقیمانده ایجاد […]
در شکل تاثیرات تابع اندازه بر روی اندازه شبکه سطحی با فاصله گرفتن از خودرو مشاهده می‌شود. مجدداً به منوی تنظیمات نمایش رفته و نمایش شبکه غیر فعال می‌شود. پس از تکمیل شبکه سطحی ، مرزهای دامنه حل تفکیک می‌شود. Operation®Zone®Specify Boundary Type Sedan-Wall®کلیه سطوح خودرو® Type: Wall Inlet® سطح تونل باد در […]
پس از اصلاح هندسه خودرو نوبت به تولید شبکه بر روی سطوح آن می‌رسد. با توجه به هندسه نامنظم و نسبتاً پیچیده خودرو مناسب است بر روی سطح آن از شبکه مثلثی استفاده شود. با استفاده از منوی زیر شبکه سطحی تنها برروی سطوح خودرو تولید می شود، شبکه سطحی سایر بخش‌ها شامل سطوح تونل […]
پس از آن خط پایین صفحهSymmetry طبق روش زیر به سه بخش تقسیم می‌شود. Geometry® Edge®Split Edge خط پایین صفحه تقارن انتخاب می‌شود و مقدار U Value بر روی ۶۴/۰ تنظیم می‌شود. با تغییر زاویه دید مطمئن شوید که خط دیگر پایین جعبه را انتخاب نکرده‌اید. در مرحله بعد خط بزرگتر حاصل از تقسیم اولیه […]
مقدمه: هدف از این بخش، آموزش تولید شبکه و شبیهسازی جریان هوا در اطراف یک سدان (Sedan) است. سدان اصطلاحاً به خودروهایی گفته می‌شود که دارای سه بخش مجزای موتور در جلو، اتاق در میان و صندوق در عقب باشند و به طور کلی گستره وسیعی از خودروهای تولیدی کارخانجات مختلف دنیا، در این گروه […]
ساختار فصول کتاب به منظور آشنایی با روند تولید شبکه، شبیهسازی و تحلیل نتایج در نرم‌افزارهای CFD، ابتدا با ارائه مثالی نسبتا ساده در نرم‌افزارهای ICEM-CFD و CFX، مخاطبان با محیط این دو نرمافزار و اصول اولیه شبیهسازی در آنها آشنا خواهند شد. این فصل تحت عنوان زیر ارائه گردیده است. تولید شبکه و شبیهسازی […]
مراحل کلی استفاده از این نرمافزار به شرح زیر است: تولید شبکه: این بخش در یکی از نرم‌افزارهای تولید شبکه مانند Gambit، ICEM-CFD، TGrid، Turbo-Grid و یا سایر نرم‌افزارهای مرتبط، تولید و با فرمت msh به نرمافزار فراخوانی می‌شود. تنظیمات و انجام شبیهسازی: این مراحل در نرمافزار FLUENT انجام شده و حاصل آن، مقادیر محاسبه‌شده […]
تقسیم دامنه حل به سلول‌های بسیار کوچک، موجب می‌شود بتوان تغییرات متغیرهای حل، در فاصله کوتاه یک سلول را خطی و بعضا ناچیز فرض نمود. بدین ترتیب، امکان خطی‌سازی و ساده‌سازی معادلات ناویر استوکس، بر روی اجزای دامنه حل فراهم می‌شود. از یکپارچه‌سازی و برقراری ارتباط بین سلول‌ها، در مجموع، رفتاری تقریبی از جریان سیال، […]
مقدمه: در این فصل بر آنیم، تا پیش از آموزش روشهای شبیهسازی در نرم‌افزارهای CFX و FLUENT، به ارائه معرفی و مقدمه‌ای از دینامیک سیالات محاسباتی و همچنین نرم‌افزارهای مورد استفاده در کتاب بپردازیم، تا خوانندگانی که با استفاده از این کتاب، قدم به دنیای شبیهسازی CFD می‌گذارند، شناخت بالاتری از این مبحث و همچنین […]
پس از آن، ابتدا از طریق نمودار درختی سمت چپ نرمافزار، نمایش Isosurface 1 را غیر فعال می‌کنیم. سپس از طریق کلید Contours، تغییرات سرعت بر روی صفحه میانی دامنه حل نمایش داده می‌شود. نویسنده: آقای مهندس احسان سعادتی
پس از آن چشمه حرارتی با تراکم توان ۱۰ میلیون وات بر مترمکعب ایجاد می‌کنیم. هر چند توان ۱۰ میلیون وات عدد بزرگی است لیکن با توجه به ضرب آن در حجم بسیار کوچک منطقه جامد، درنهایت توان کل عدد بزرگی نخواهد بود. پس از انجام تنظیمات مرزی و دامنه حل، نوبت به تنظیمات اصلی […]
شبیهسازی در نرمافزار ANSYS-CFX در این فصل فرض می‌شود شما آشنایی مقدماتی با شبیهسازی در نرمافزار CFX دارید و یا فصل مربوط به شبیهسازی جریان بر روی استوانه در نرمافزار CFX را مطالعه نموده و انجام داده‌اید، بنابراین کلیه تصاویر پنجره‌ها، برای تمامی دستورها درج نخواهد شد. ابتدا نرمافزار CFX از خانواده ANSYS باز می‌شود […]
ابتدا ضروری است نقطه ای به مختصات زیر از پنجره تولید نقاط، تولید شود. Geometry—> Create Point—> XYZ X=28, Y=0, Z=-2 سپس از منوی تولید خط، نقطه انتهایی قرار گرفته بر روی خروجی به نقطه جدید متصل می‌شود. در این مرحله ابتدا نقطه قرار گرفته بر روی خروجی انتخاب می‌شود، سپس نقطه جدید تولید […]
توضیح در مورد روش تولید شبکه دلانی: به صورت پیش‌فرض نرمافزار برای شبکه‌های تولیدشده به روش دلانی، درون احجام قرار گرفته در داخل دیگر احجام، شبکه‌ای تولید نمی‌کند. به منظور تولید شبکه درون بخش جامد، می‌بایست تنظیمات ذیل اعمال گردد. با فعال‌سازی گزینه‌های Mesh Internal Domains و Flood Fill After Completion، نرمافزار در درون مخروط […]
با فشردن کلید Compute، تولید شبکه آغاز می‌شود و گزارشی از آن در سمت چپ پایین صفحه درج می‌شود. این روش در مقایسه با سایر روشهای تولید شبکه بدون‌سازمان، نیازمند زمان طولانی‌تر محاسباتی و حافظه اشغالی بالاتری است. پس از تولید شبکه، با زوم‌کردن بر روی سطوح مختلف، می‌توان شبکه را به صورت چشمی […]
جهت آشنایی با سایر پارامترهای قرار گرفته در این پنجره، توضیح مختصری در خصوص هر یک ارائه می‌گردد. Prism با فعال‌سازی این گزینه بر روی هر بخش، نرمافزار در مرحله تولید شبکه لایه مرزی، با استفاده از المان‌های منشوری و بعضا شش‌وجهی، شبکه مناسب آن تولید خواهد نمود. Hex-Core به طور معمول شبکه‌های بدون‌سازمان با […]
در این مرحله تولید هندسه تکمیل شده‌است، لیکن می‌بایست با تفکیک مرزها، مدل برای تولید شبکه آماده شود. مدل مورد نظر در این شبیهسازی شامل یک ورودی، یک خروجی، لوله‌های ورودی، میانی و خروجی است که در اینجا تحت عنوان لوله‌های ۰۱ تا ۰۳ نامگذاری می‌شوند و در نهایت پوسته مخروط داخلی که جداکننده منطقه […]
معرفی مساله: در این فصل، روشهای تولید هندسه، شبکه و تحلیل جریان در یک مجرای داخلی همراه با مانع آموخته می‌شود. تولید شبکه در این فصل بر پایه روشهای بدون سازمان خواهد بود، لیکن روش تولید شبکه سازمان یافته نیز بر روی وب‌سایت شرکت به صورت تصویری ارائه شده است. فیزیک مورد تحلیل، شامل جریان […]
۱۴- شرط مرزی تکرار شونده- Periodic در برخی از شبیه‌سازی‌ها، شرایطی وجود دارد که در آن می‌توان دامنه حل را به مناطقی تقسیم‌بندی نمود که در آنها هندسه و الگوی جریان کاملاً مشابه است و بنابراین بخشی از دامنه حل می‌تواند نماینده کل دامنه حل باشد. نمونه‌هایی از آن، جریان درون سیستم‌های توربوماشینری، مشعل‌های صنعتی […]
در مورد شرط‌های مرزی حرارتی، گزینه‌های متفاوتی وجود دارد و یک دیوار را از نظر حرارتی می‌توان به پنج روش مدل‌سازی نمود. توجه به این نکته ضروری است که در کلیه شرایط مرزی اعمال‌شده، در واقع شرایط جریان و حرارت در داخل دامنه حل از شبیهسازی مشخص است و نیازی به اعمال شرط مرزی بر […]
۳- شرط مرزی ورودی دبی جرمی ( Mass Flow Inlet) این مرز بیشتر برای جریان‌های تراکم‌پذیر طراحی شده‌است، اگرچه برای شبیهسازی جریان‌های تراکم‌ناپذیر نیز قابل استفاده است. مقدار دبی جرمی مطابق مقدار مورد نظر در فیزیک واقعی تنظیم می‌شود. در این مرز مقدار فشار کل به نحوی تنظیم می‌شود که دبی مورد نظر تنظیم شده […]
۷- Porous Zone کاربرد: به صورت کلی مناطق دارای تخلخل، رفتاری بین سیال و جامد دارند. در نرمافزار FLUENT مناطق متخلخل، به عنوان مناطق سیال شناسایی می‌شوند زیرا از این مناطق جریان عبور می‌کند. تاثیرات تخلخل بر روی عبور جریان و انتقال حرارت با استفاده از معادلات متناسب اعمال می‌شود. با فعال‌سازی این گزینه، می‌توان […]
تولیدهندسه، شبکه و شبیهسازی جریان، حول استوانه در CFX توصیف مساله : جریان اطراف استوانه در موارد بسیاری در صنایع کابرد دارد. جریان اطراف دودکش‌ها و جریان و انتقال حرارت حول لوله‌های مبدل‌های حرارتی نمونه‌هایی از این کاربردها هستند. علاوه بر آن، در این خصوص، نتایج تجربی بسیاری وجود دارد که با استفاده از آنها، […]
شرایط مرزی در نرمافزار فلوئنت در این فصل بر آنیم تا به اختصار به معرفی انواع مرزهای مورد استفاده در نرمافزار FLUENT بپردازیم. هدف نهایی، ارائه راهبردهایی است که کاربران بتوانند پس از انتخاب مرز مناسب، تنظیمات صحیحی بر روی آن انجام داده و در شبیهسازی نهایی استفاده نمایند. ۱- تنظیمات محیطهای پیوسته این تنظیمات […]
سپس در همین حالت نمایش ، متغیر را از فشار به سرعت تغییر می دهیم و Apply می‌کنیم . پس از آن ابتدا با فشردن مجدد جعبه کوچک کنار Sym 01 ، نمایش آن را غیر فعال می‌کنیم و از گزینه‌های بالای پنجره Vector را انتخاب و تنظیمات زیر را اعمال می‌کنیم. Location: Sym 01 […]
به جای نام عبارت ، بخش سمت چپ معادلات ذیل و به جای Definition آن عبارت سمت راست را وارد کرده و هربار Apply را می‌فشاریم . Uinf =36.53 m/s A=.1*.4 m^2 Fx=force()@Cylinder (CD=Fx/(0.5*massFlowAve(density)@Inlet*Uinf^2*A در نهایت پنجره Expression می بایست به فرم زیر نمایش داده شود . به کوچک و بزرگ بودن نام‌ها دقت داشته […]
پیش از معرفی مرزها به نرم افزار، می‌بایست مرز Far Field که پیش از این بصورت یکجا تولید شده بود به دو بخش ورودی و خروجی تقسیم شود . هرچند می‌توان کل مرز را به عنوان مرز سرعت در دور دست در نظر گرفت و در بسیاری از شبیه‌سازی‌ها نیز چنین در نظر گرفته می‌شود […]
تولید شبکه به اندازه کافی ریز، برروی دیواره، به منظور کنترل y+ در مدل‌های دارای تابع دیواره ضروری است. هر چند مدل SST توانایی انجام محاسبات تا روی سطح دیواره را داراست، لیکن با در نظر گرفتن مقادیر y+ بزرگتر از مقدار تعیین شده، نرمافزار در مناطقی که سلولی در آن قرار ندارد، به صورت […]
