بررسی و تحلیل شبیه سازی پدیده انتقال حرارت جابجایی در نرم افزار انسیس فلوئنت

بررسی و تحلیل شبیه سازی پدیده انتقال حرارت جابجایی در نرم افزار انسیس فلوئنت

بررسی و تحلیل شبیه سازی پدیده انتقال حرارت جابجایی در نرم افزار انسیس فلوئنت

 بررسی و تحلیل شبیه سازی پدیده انتقال حرارت جابجایی در نرم افزار انسیس فلوئنت

انتقال گرما در تمام محیط هایی که با ماده چه به صورت گاز و چه به صورت مایع پر شده است، با روش انتقال حرارت جابجایی می باشد. یکی دیگر از روشهایی که برای انتقال گرما نیاز به محیط مادی دارد، این روش می باشد.

انتقال حرارت جابجایی در دو دسته طبقه بندی می شود که عبارت اندز :

  1. انتقال حرارت جابجایی طبیعی (آزاد)
  2. انتقال حرارت جابجایی اجباری

انتقال حرارت جابجایی طبیعی

طیف گسترده ای از مسائل مرتبط با دینامیک سیالات محاسباتی که در آن های انتقال حرارت دارای اهمیت می باشد، شامل یک یا هر دو نوع انتقال حرارت جابجایی می باشند. اگرچه تاثیر انتقال حرارت جابجایی اجباری نسبت به انتقال حررات طبیعی بسیار بیشتر بوده و در بسیاری از موارد عدد گراشف خیلی بزرگتر از یک می باشد، یا به عبارتی در بیشتر مواقع مکانیزم غالب می باشد و به همین دلیل از در نظر گرفتن تاثیر انتقال حرارت جابجایی طبیعی در محاسبات صرف نظر می شود اما نباید آن را بی اهمیت دانست.

در بسیاری از مسائل که تنها انتقال حرارت جابجایی طبیعی بر انتقال گرما تاثیرگذار است، حرکت جریان سیال در اثر برهمکنش نیروهای بویانسی و گرانش شکل می گیرد. شبیه سازی و تحلیل اینگونه از مسائل توسط نرم افزار فلوئنت نیازمند به تجربه و دانش کافی در این زمینه است. استفاده از مدل های متفاوت برای بررسی و اعمال تغییرات چگالی سیال برحسب تغییرات دما در طول شبیه سازی متناسب با ذات مساله، یکی از کلیدی ترین تکنیک هایی به شمار میرود که می تواند زمان و هزینه مورد نیاز جهت رسیدن به نتایج صحیح و مورد اعتماد را کاهش داده و در رسیدن به جواب نهایی کمک بزرگی نماید.

به عنوان مثال، در شبیه سازی جریان سیال هوا درون یک اتاق به کمک یک منبع گرمایی، که از ساده ترین مسائل در این زمینه به شمار می رود، مکانیزم انتقال حرارت تاثیرگذار تنها انتقال حرارت جابجایی طبیعی می باشد. در اینگونه مسائل نیاز است که گرانش در راستای عمود بر کف اتاق فعال شده و همچنین از مدل گاز ایده‌آل برای تاثیر تغییرات چگالی هوا برحسب تغییرات دمایی استفاده شود.

در بعضی موارد می توان از مدل بوزینسک نیز برای تاثیر این تغییرات نیز استفاده نمود.

اگرچه میزان سرعت ذرات سیال در این مورد بسیار زیاد نبوده و اختمالا جریان سیال به صورت لایه ای (آرام) می باشد، اما در بسیاری از موارد مشاهده شده است که استفاده از مدل های توربولانسی نتایج بهتری را ارائه نموده اند.

 

انتقال حرارت جابجایی اجباری

به جرات می توان گفت که این مبحث یکی از مهمترین موضموعات مورد بحث در زمینه دینامیک سیالات محاسباتی به شمار می رود. بسیاری از مسائل مربوط به مبدل حرارتی، مسائل آیرودینامیک، جریان انتقال حرارت درون لوله ها، مسائل مربوط به تهویه مطبوع چه در مقیاس صنعتی و چه در مقیاس مسکونی و…. تنهای نمونه های کوچکی از کاربرد انتقال حرارت جابجایی اجباری به شمار می رود.

نکتع بسیار مهم در اینگونه مسائل، بررسی و تعیین دقیق نوع شرایط مرزی مورد استفاده در زمان شبیه سازی با توجه به نوع و ذات مساله می باشد. که این موضوع باید از ابتدای شروع تحلیل، یعنی در زمان تولید هندسه مدنظر قرار گرفته شود.

فرض کنید میخواهیم جریان انتقال حرارت درون یک اتاق را که دارای انتقال حرارت جابجایی اجباری می باشد را توسط نرم افزار انسیس فلوئنت بررسی کنیم. در این شبیه سازی ما در همان اول میتواینم کل اتاق را درون یک محفظه در نظر گرفته و شرایط مورد نیاز را تعیین کنیم و همچنین میتوانیم تنها اتاق را به عنوان هندسه در نظر گرفته و شرایط مرزی را اعمال کنیم.

در هردوحالت شرایط مرزی تقریبا به صورت یکسانی در نظر گرفته می شود، اما در حالت اول با توجه به بوجو آمدن دیواره های اضافی با نام Wall Shadow هزینه محاسباتی بیشتر شده و نتایج دیرتر همگرا خواهند شد.

تعیین شرایط مرزی دمایی متناسب با شرایط مساله نیز یکی دیگر از مهم ترین نکات مطرح در اینگونه مسائل می باشند. تعیین ضریب انتقال حرارت جابجایی برای هر سیال با توجه به دیتابیس ها و هندبوک های معتبر علمی، از اهمیت بالایی برخوردار می باشد.

یکی دیگر از مهمترین نتایج حاصله در اینگونه مسائل، ضریب انتقال حرارت طولی و سطحی، عدد ناسلت میباشد. این عدد بی بعد یکی از مشحصه های مهم تحلیل جریان انتقال حرارت به شمار می رود. نکته مهم در این زمینه مربوط به تعریف صحیح مقادیر مرجع در نرم افزار فلوئنت مربوط می شود. مقادیر مرجع باید به گونه ای صحیح و متناسب با خصوصیات جریان در نرم افزار تعریف گردد.

 

خدمات شرکت پردازشگران مهر

برای مدلسازی  و شبیه سازی جریان انتقال حرارت جابجایی ، در نرم افزار انسیس فلوئنت (ANSYS Fluent) با ما تماس بگیرید. شرکت ما کارشناسان را در زمینه های مختلف مهندسی جمع آوری کرده است تا از کیفیت شبیه سازی CFD اطمینان حاصل شود. شرکت مهر اولین شرکتی است که شما می توانید با اطمینان خاطر سفارش پروژه CFD خود را آنلاین انجام دهید. یکی از اهداف ما این است که استفاده از روش های قدرتمند محاسباتی دینامیک سیالات را افزایش داده و مهندسان و کسانی که به دنبال دانش حرفه ای در CFD هستند را آموزش دهیم.

شبیه سازی های دینامیک سیالات محاسباتی با خدمات ما آسان خواهد شد. برای آموزش کاربرد های CFD و نرم افزارهای شبیه سازی با ما تماس بگیرید. پیشنهاد ما به شما خدمات زیر است. آموزش فلوئنت ,آموزش دینامیک سیالات محاسباتی ,انجام پروژه فلوئنت,مشاوره CFD ,شبیه سازی با فلوئنت,انجام شبیه سازی با فلوئنت,مشاوره پایان نامه فلوئنت,آموزش پایان نامه فلوئنت. مهندسان با تجربه ما مشاوره پیشرفته و پشتیبانی فنی مناسب را برای پروژهای دانشگاهی و صنعتی در اختیار شما قرار خواهند داد. شرکت پردازشگران مهر دارای سال ها تجربه در مدیریت و انجام پروژه های CFD است. ما آماده ایم که بهترین خدمات شبیه سازی را در فیلدهای مختلف مهندسی به شما ارائه دهیم.

 

ارسال دیدگاه

پیگیری سفارش
لیست مقایسه
شگفت انگیز ها
logo-samandehi