[Nasim90]

همان گونه که می دانیم از نسخه 12.0 نرم افزار انسیس، فلوئنت نیز به این مجموعه اضافه شده و از آن پس این نرم افزار به نرم افزار انسیس فلوئنت تغییر نام داد. برای آشنایی بیشتر با نرم افزار انسیس و انجام پروژه در این زمینه نیز می توانید صفحات زیر از سایت آلفا پروژه را مطالعه نمایید. 

فلوئنت چیست؟

در این مقاله از سایت آلفا پروژه نیز قصد داریم گوشه ای از قابلیت های نرم افزار fluent و پروژه های قابل انجام در این زمینه اشاره کنیم. دقت شود که قابلیت های این نرم افزار جادویی بسیار فراتر از موارد بیان شده می باشد و در این مقاله صرفا به موارد جزیی از مثال های قابل انجام اشاره شده است. ذکر این نکته ضروری است که شما عزیزان می توانید در صورت نیاز به انجام پروژه یا مشاوره در زمینه انجام پروژه انسیس فلوئنت از طریق فرم سفارش پروژه یا دکمه سفارش پروژه در انتهای همین صفحه با آلفا پروژه در تماس باشید.

انجام پروژه فلوئنت با عنوان شبیه سازی انواع جریان ها 

یکی از مهمترین بخش های نرم افزار فلوئنت، شبیه سازی نحوه حرکت جریان در حالات گوناگون می باشد. از جمله موارد زیر:

مدلسازی جریان های بیرونی

یکی دیگر از قابلیت های نرم افزار فلوئنت شبیه سازی جریان های خارجی و جریان مافوق صوت می باشد. جریان های خارجی عبارتست از جریان سیال در اطراف اجسام مختلف. 

ازقابل عنوان در این زمینه مدلسازی پریودیک اشاره کرد. این امکان نرم افزار باعث کاهش دامنه محاسباتی و افزایش سرعت و دقت شبیه سازی خواهد شد. 

از دیگر موضوعات قابل عنوان در زمینه انجام پروژه فلوئنت و مدلسازی جریان های بیرونی می توان به موارد ذیل اشاره نمود:

• شبیه سازی جریان اطراف ایرفویل NACA 0012 
  
• شبیه سازی تونل باد 
  
• مدلسازی عددی آیرودینامیک خودرو، هلیکوپتر، موشک، هواپیما
  
• بررسی عددی جریان گردابه ای پشت استوانه چرخان
  
• انجام پروژه شبیه سازی جریان اطراف ساختمان های بلند و نیروهای وارده از طرف باد به آنها
  
• مدلسازی شکل گیری طوفان و تاثیر آن بر ساختمان های بلند
  
• مدلسازی جریان عبوری از روی فن های محوری (Axial)  و گریز از مرکز (Centrifugal) با نرم افزار فلوئنت
  

مدلسازی جریان های درونی

از دیگر موضوعات قابل شبیه سازی در حوزه سیالات و دینامیک سیالات محاسباتی با استفاده از نرم افزار فلوئنت، مدلسازی جریان های درونی اجسام می باشد. در این مدلسازی جریان درون یک جسم مهم بوده و به صورت معمول از جریان های خارجی  صرف نظر می شود. تحلیل انتقال حرارت و جریان سیال از متداول ترین شبیه سازی ها در این حوزه می باشد. به عنوان نمونه می توان به شبیه سازی جریان گذرا درون یک نازل همگرا اشاره کرد. مدلسازی جریان فراصوت داخل یک نازل همگرا – واگرا با مباحثی نظیر جریان سوپر سونیک یا فراصوت، عدد ماخ نحوه تشکیل شوک درون جریان، افزایش فشار ناشی از شوک و…  آوجود دارد. 

شبیه سازی نازل همگرا-واگرا با فلوئنت 

 در صورتی که بخواهیم شبیه سازی در یک نازل همگرا – واگرا را به صورت گذرا یا Transient حل کنیم، تنظیمات مربوط حل و انجام پروژه با فلوئنت کمی متفاوت خواهد شد، بدین ترتیب که حلگر در این حالت به صورت density-based implicit solver خواهد بود. 

مدلسازی محیط های متخلخل

از دیگر موضوعات قابل عنوان در این حوزه شبیه سازی توزیع جریان درونی و نحوه انتقال حرارت در یک محیط متخلخل (به انگلیسی Porous Media)  می باشد. در این حوزه نیز فایل آموزشی بسیاری وجود دارد که از مهمترین آن ها می توان به توتوریال آموزشی سایت انسیس فلوئنت اشاره کرد. در این فایل آموزشی با مباحثی نظیر ایجاد محیط متخلخل بادر نظر گرفتن پارامترهایی نظیر Resistance  اشاره کرد. از مهمترین اجسام متخلخل می توان کاغذ های سلولزی و فیلترهای نمدی نام برد.

 

در صورتی که جریان به صورت مغشوش یا توربولانس در نظر گرفته شود، از مدل های توربولانسی نظیر k-e ، k-w و… برای شبیه سازی جریان درونی استفاده می شود. برای مطالعه یک مثال آموزشی از انجام پروژه با نرم افزار فلوئنت در این زمینه می توانید به صفحه شبیه سازی جریان توربولانس با فلوئنت مراجعه نمایید. 

سایر مسائل قابل حل در حوزه جریان درونی

در این حوزه می توان به موارد ذیل نیز اشاره نمود:

• شبیه سازی جریان هوا و آب درون لوله های مارپیچ و زانویی ها و لوله های T شکل
  
• مدلسازی سیال عبوری از روی بافل و پخش کننده های جریان
  
• شبیه سازی توسعه جریان در مقاطع گوناگون شامل مقاطع دایروی، مثلثی، مربعی و…
  
• شبیه سازی عددی جریان درون انواع اجکتورهای صنعتی جهت ایجاد خلا مناسب درطرف سیال ثانویه
  
• انجام پروژه fluent و جریان برگشتی ناشی از تغییر ناگهانی فشاردر شیرآلات هیدرولیکی و پنوماتیکی، این پدیده اصطلاحا ضربه قوچ نامیده می شود.
  

 

شبیه سازی جریان های آزاد و جریان های سطحی

از دیگر قابلیت نرم افزار فلوئنت شبیه سازی جریان های آزاد سطحی می باشد. در این نوع تحلیل ها معمولا از دو سیال آب و هوا برای شبیه سازی استفاده می شود. مرز بین دو سیال در این نوع تحلیل ها کاملا جدا می باشد. نمونه ای از پروژه های قابل انجام در این زمینه با نرم افزار فلوئنت به شرح ذیل می باشد.

شبیه سازی تلاطم جریان آب

مدلسازی تقابل سازه سیال یا FSI) Fluid Solid Interface) با نرم افزار فلوئنت. در این نوع تحلیل ها می توان تنش و کرنش وارد بر اجسام مختلف ناشی از نیروهای سیال را به دست آورد. برای مثال نیروی وارد بر کشتی از طرف موج یا تنش ناشی از موج بر اسکله های ساحلی و بناهای دریایی و سکوهای نفتی را به دست آورد.

انجام پروژه fluent  با عنوان بررسی عددی جریان غوطه وری و زاویه شفت بر عملکرد پروانه نیمه مغروق و مغروق: در این تحلیل نیروها و گشتاورهای وارد از طرف آب به پروانه در سرعت های دورانی مختلف شبیه سازی می شود. همچنین دراین تحلیل ها می توان کاویتاسیون را مدلسازی کرد.

از دیگر قابلیت های انجام پروژه با این نرم افزار عددی، شبیه سازی جریان های لاگرانژِی می باشد. این نرم افزار با قابلیت های بسیار متنوع و فراوان خود قادر جریان های با دید لاگرانژی را به خوبی شبیه سازی نماید. از جمله:

• شبیه سازی پاشش سیالات مختلف با نرم افزار فلوئنت
  
• مدلسازی عددی انواع انژکتورهای مستقیم (Direct)، چرخشی (Swirl) و مخروطی (Conical)
  
• بررسی عوامل موثر بر مخروط پاشش، زاویه Spray، قطر ذرات (SMD) و طول نفوذ پاشش (Liquid Penetration)
  
• بررسی شکست اولیه و ثانویه قطرات پاشش به وسیله مدل های TAB-ETAB-KHRT با نرم افزار fluent
  
• شبیه سازی احتراق با نرم افزار فلوئنت
  

یکی از مهمترین ویژگی های نرم افزار فلوئنت که آن را از سایر نرم افزارها متمایز می کند، توانایی بسیار بالای این نرم افزار در شبیه سازی احتراق می باشد. از مهم ترین پروژه های قابل تعریف در زمینه احتراق می توان به موارد ذیل اشاره نمود:

• شبیه سازی احتراق های Premixed، Non Premixed و Partial Premixed: بسته به نوع آمیختگی سوخت و اکسید قبل از ورود به محفظه احتراق، پارامترها و مشخصات متفاوتی برای تشکیل شعله به دست می آید. برای نمونه میزان دمای احتراق، میزان تشکیل ناکس Nox در احتراق پیش مخلوط و غیر پیش مخلوط کاملا متفاوت می باشد.
  
• شبیه سازی تاثیر زاویه پخش کن بر تشکیل شعله درون بویلرها و مشعل ها
  
• بررسی عددی احتراق گازهای متان، اتان، پروپان بوتان، گاز شهری، گاز خام، گازوییل، بنزین و… با نرم افزار فلوئنت
  
• مدلسازی عددی احتراق آرام و آشفته درون میکرو کانال ها
  
• بررسی تاثیر پیش گرمایش سوخت و اکسید بر پارامترهای احتراق نظیر دما و ناکس
  
• شبیه سازی جرقه زن (Spark) در موتورهای احتراق داخلی و موتورهای درون سوز
  
• انجام پروژه فلوئنت با عنوان شبیه سازی عددی احتراق در موتور جت و تاثیر شعله نگه دار در تشکیل شعله درون موتورهای جت
  

شبیه سازی جریان های غیر نیوتنی

نرم افزار فلوئنت همانند سایر نرم افزارهای عددی موجود قابلیت شبیه سازی جریان های غیر نیوتنی را دارد. این نرم افزار با ماژول ها و مدل های تعریف شده خود (نظیر power law، Carreau، Herschel-Bulkley) قادر است بسیاری از جریان های غیر نیوتنی را شبیه سازی نماید. از مهمترین پروژه های انجام شده در گروه آلفا پروژه می توان به موارد زیر اشاره نمود:

• شبیه سازی حرکت جریان خون در رگ
  
• شبیه سازی عددی چاه های نفتی و جریان مشتقات نفتی
  
• شبیه سازی جریان آب گل آلود و ته نشینی آن در بستر لوله (بسته به شرایط در بعضی موارد می توان آب گل آلود را نیوتنی نیز در نظر گرفت)
  
• انجام پروژه fluent با عنوان تزریق چسب رزین و سیال های با ویسکوزیته بالا
  
• بررسی عددی جریان فاضلاب و پساب های صنعتی
  
• مدلسازی عددی تشکیل کلوئید و ته نشینی لجن در جداسازهای صنعتی
  
• مدلسازی عددی انواع روغن های صنعتی، روغن های هیدرولیکی و…
  
• شبیه سازی جریان های چند فازی
  

جریان های چند فازی را نیز می توان با fluent شبیه سازی کرد. انجام پروژه شبیه سازی در این قسمت نسبت به سایر قسمت های فلوئنت کمی پیچیده بوده و نیازمند اطلاعات کافی در این زمینه می باشد. پروژه های انتقال جرم و واکنش های استوکیومتریک مهندسی شیمی را نیز می توان در دسته پروژه های چند فازی دسته بندی کرد. در این بخش شبیه سازی عددی اغلب با سه ماژول VOF، Eulerian و Mixture انجام می شود. هر کدام از این ماژول ها بسته به شرایط شبیه سازی مورد استفاده قرار می گیرد.

انجام پروژه شبیه سازی فلوئنت با عنوان واکنش شیمیایی در کانالیزورهای صنعتی و کاتالیزور خودرو

شبیه سازی پخش گازهای سمی در پالایشگاه ها

بررسی تاثیر نانو سیال در میزان انتقال حرارت: نانو سیال را نیز می توان جز جریان های چند فازی محسوب کرد. البته در حالاتی می توان با اعمال خواص نانو سیال به نرم افزار فلوئنت، جریان نانو سیال را نیز به صورت تک فازی شبیه سازی نمود.

• شبیه سازی عددی تبخیر و رشد حباب درون فاز مایع نظیر تبخیر آب
  
• شبیه سازی جریان های سطحی با ماژول VOF
  
• مدلسازی عددی پدیده های فیزیکی نظیر جوشش، میعان،کاویتاسیون و تصعید با ماژول Mixture و Eulerian
  
• شبیه سازی جریان Grannular  و جریان های چند فازی با نرم افزار fluent
  
• مدلسازی انتقال حرارت
  

آخرین قابلیت  بررسی شده در این مقاله از سایت آلفا پروژه، بررسی انتقال حرارت در نرم افزار فلوئنت می باشد. در این قسمت نیز مهمترین پروژه های قابل انجام به شرح ذیل است.

• مدلسازی انتقال حرارت جابجایی طبیعی (Convection)، رسانش (Conduction) و تشعشع (Radiation) با نرم افزار فلوئنت
  
• بررسی انتقال حرارت در تجهیزات مختلف صنعتی نظیر کویل های پیچشی، مبدل های حرارتی پوسته لوله (Shell & Tube)، مبدل صفحه ای واشردار، برج های خنک کن (Cooling Tower) و …
  
• شبیه سازی عددی افزایش انتقال حرارت ناشی از افزودن نانو ذرات اکسید مس (CUO)، اکسید آلومینیوم (AL2O3) و اکسید تیتانیوم (TIO2) به سیال پایه
  
• انجام پروژه fluent با عنوان بررسی انتقال حرارت و جابجایی جریان درون محیط های متخلخل (Porous Media)
  
• بررسی  تاثیر زبری مصنوعی Rib و میزان توربولانس یا آشفتگی جریان بر میزان انتقال حرارت
  
• بررسی عددی جریان همرفتی(Convection)، تهویه مطبوع و آسایش حرارتی در ساختمان، سالن آمفی تئاتر، سالن ورزشی و…
  
• بررسی وسایل آسایش حرارتی و تهویه مطبوع درون ساختمان ها نظیر سیستم گرمایش از کف، رادیاتور، شوفاژ، بخاری گاز سوز، آب گرم کن های خورشیدی و….
  

انجام پروژه فلوئنت در زمینه مش متحرک

مش متحرک یا Dynamic Mesh نیز از دیگر قابلیت های نرم افزار جذاب فلوئنت می باشد. از مهم ترین پروژه های قابل تعریف در این زمینه می توان به موارد زیر اشاره نمود:

• شبیه سازی Sliding Mesh در مدلسازی جسم های دوار نظیر پروانه کشتی، پره هلیکوپتر و…(البته بسیاری از مسائل در این زمینه را می توان با Moving Reference Frame یا MRF مدلسازی کرد.
  
• شبیه سازی Moving Mesh در پدیده های که به صورت کامل جابجایی دارند. نظیر بررسی حرکت گلوله درون لوله تفنگ
  
• بررسی رفتار 6 درجه آزادی یا 6 DOF با نرم افزار fluent
  
• انجام پروژه اجسام چرخان درون آب نظیر پروانه شناور تندرو
  

مطالب جدید:
چرا مردم معتاد میشوند؟
بهترین قرص های کاهش غلظت خون
قرص فاموتیدین، عوارض جانبی و دوز
عنبر نسارا +خواص و عوارض