دوره آموزشی آنلاین جامع مقدماتی شبیهسازی با استفاده از نرمافزارهای CFD شامل ICEM CFD، Fluent Meshing، Ansys Fluent و CFD-Post برای مشاهده ویدئو، Play کنید… برای مشاهده جزییات دوره کلیک کنید
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، […]
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 […]