مهندسی انرژی تجدیدپذیر

سفارش پروژه

پروژه خود را به تیم مهندسی شبیه سازی انسیس فلوئنت سفارش دهید. کارشناسان ما آماده انجام هر پروژه CFD در تمام زمینه های مهندسی مرتبط هستند. خدمات ما شامل اهداف صنعتی و آکادمیک با در نظر گرفتن طیف گسترده ای از شبیه سازی های CFD نرم افزار ANSYS Fluent است. با سفارش پروژه خود، می توانید از خدمات اولیه انسیس فلوئنت از جمله مشاوره ، آموزش و شبیه سازی CFD بهره مند شوید. فرآیند فریلنسینگ پروژه به شرح زیر است:

1

یک قرارداد رسمی بر اساس توضیحات و جزئیات پروژه شما تنظیم می شود.

2

پس از شروع، برای بررسی پروژه دسترسی لازم را خواهید داشت.

3

پس از تایید گزارش نهایی، فایل های منابع پروژه را دریافت خواهید کرد.

4

در نهایت یک فیلم آموزشی جامع و پشتیبانی فنی دریافت خواهید کرد.

مهندسی انرژی های تجدیدپذیر چیست؟

رشته مهندسی که به عنوان مهندسی انرژی های تجدیدپذیر شناخته می شود بر تحقیق، توسعه و استفاده از فناوری های مختلفی متمرکز است که می توانند برای تولید برق از منابع تجدید پذیر استفاده شوند. این می تواند از منابع مختلفی مانند خورشید، باد، آب، گرمای زمین گرمایی یا زیست توده ناشی شود. مهندسان متخصص در انرژی های تجدیدپذیر تلاش می کنند تا فناوری های جدیدی را طراحی و ایجاد کنند که می تواند از منابع مختلف انرژی استفاده کند. آنها همچنین به دنبال بهبود سیستم های موجود هستند تا آنها را پر بازده و مقرون به صرفه تر کنند.

مهندسان متخصص در انرژی های تجدیدپذیر ممکن است در پروژه های مختلفی از جمله طراحی و ساخت پنل های خورشیدی و توربین های بادی، توسعه دستگاه های ذخیره انرژی و ادغام انرژی های تجدیدپذیر در زیرساخت های برق موجود کار کنند. آنها همچنین میتوانند روی پروژه هایی کار کنند که با بهره وری انرژی مرتبط هستند، مانند طراحی ساختمان هایی که از نظر انرژی کارآمدتر هستند یا توسعه فناوری هایی برای کاهش میزان انرژی مصرف شده در عملیات صنعتی.

از آنجایی که جهان تلاش می کند تا از استفاده از سوخت های فسیلی دور شود و به سمت استفاده از منابع انرژی پایدارتر حرکت کند، مهندسی برای انرژی های تجدیدپذیر در حال تبدیل شدن به یک حوزه مهم است. در نتیجه میدانی است که علاوه بر امکان تأثیرگذاری اساسی بر جهان طبیعی و جامعه، چشم‌اندازهای زیادی برای پیشرفت و گسترش فراهم می‌کند.

انرژی های تجدیدپذیر اشکالی از انرژی هستند که از نظر در دسترس بودن بی نهایت هستند. به عنوان مثال می توان به انرژی خورشیدی، باد، برق آبی و زمین گرمایی اشاره کرد. مزایای اجرای گسترده این اشکال انرژی روشن است. آنها تأثیر زیست محیطی کمتری دارند، اشتغال زایی با نیروی کار بیشتر، کاهش انتشار دی اکسید کربن و دسترسی نامحدود دارند. در واقع مهندسی انرژی های تجدیدپذیر یک رشته در حال ظهور است.

علاوه بر این، انرژی سبز نوعی انرژی است که از منابع انرژی تولید می شود که در مقایسه با سوخت های فسیلی مانند زغال سنگ، نفت و گاز طبیعی سازگار با محیط زیست هستند. این شامل تمام منابع انرژی تجدیدپذیر مانند باد، خورشید، زمین گرمایی، زیست توده و انرژی آبی است. انرژی سبز اغلب در مورد مسائلی مانند تولید همزمان و گرمایش در نظر گرفته می شود. صنایع می توانند آن را برای حمایت از زندگی سازگار با محیط زیست با کاهش اثرات زیست محیطی که هنگام استفاده از روش های متداول تولید رخ می دهد، خریداری کنند. با انجام این کار، صنایع به افزایش وابستگی انرژی کشور خود کمک می کنند. امروزه، گواهینامه های انرژی یا سبز را می توان برای حمایت از شیوه های سبز خریداری کرد. بسیاری از سازمان ها به طور جدی به دنبال سبز شدن در فعالیت های روزمره خود هستند، بنابراین یک دوره آموزشی سبز ممکن است همان چیزی باشد که در حال حاضر به آن نیاز دارید.

مهندسان انرژی های تجدیدپذیر باد، خورشید، آب، زمین گرمایی و زیست توده را پوشش خواهند داد و سیستم های پایدار برای تولید برق را شناسایی و توسعه خواهند داد. این شامل دانش گسترده ای از منابع و فناوری های انرژی تجدید پذیر، ارزیابی امکان سنجی گزینه های انرژی جایگزین و ارائه توصیه هایی بر اساس ویژگی های منابع خاص سایت خواهد بود. مانند مهندسان انرژی، مهندسان انرژی های تجدیدپذیر نیز می توانند مسئول چندین چیز باشند. برای مثال، یک مهندس انرژی های تجدیدپذیر ممکن است به عنوان یک محقق یا مشاور خدمت کند و راه های بهبود پروژه های استخراج انرژی را بررسی کند تا آنها را کارآمدتر و دوستدار محیط زیست کند. یا یک مهندس انرژی تجدیدپذیر ممکن است در بخش مکانیک کار کند و ماشین‌ها و سایر دستگاه‌ها را طراحی کند تا انرژی را به طور موثرتری مهار کند.

چگونه می توان از شبیه سازی CFD در صنایع مهندسی انرژی های تجدید پذیر استفاده کرد؟

دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) به طور محکم به عنوان یک رشته اساسی برای پیشرفت تحقیقات در مهندسی انرژی تثبیت شده است. روش‌های شبیه‌سازی CFD مهندسان شاغل در صنعت انرژی‌های تجدیدپذیر را قادر می‌سازد تا پدیده‌های فیزیکی را بهتر درک ، طرح‌ها را شبیه‌سازی کرده و تجهیزات یا ماشین‌آلات را بهینه‌سازی کنند. CFD می تواند با ارائه طیف وسیعی از تحلیل ها، از جمله دینامیک سیالات، مکانیک جامدات و ترمودینامیک، ابزار ارزشمندی در طراحی اولیه باشد.

طیف گسترده ای از تجهیزات انرژی های تجدیدپذیر می توانند از شبیه سازی های CFD بهره مند شوند. از توربین‌ها، روتورها، پره‌ها و سایر اجزاء گرفته تا پانل‌های فتوولتائیک، شیرها، گیرنده‌ها، اتصالات، دیگ‌ها و ماشین‌های گرمایشی، مهندسین طراح و مهندسین مکانیک می‌توانند به‌طور مجازی محصولات را در زمان کمتر و با هزینه‌ی بسیار کمتری با استفاده از این مورد آزمایش و بهینه کنند.

در زمینه مهندسی انرژی های تجدیدپذیر، تکنیک شبیه سازی معروف به CFD (دینامیک سیالات کامپیوتری) را می توان به روش های مختلف مورد استفاده قرار داد. در اینجا چند نمونه آورده شده است:

انرژی باد

شبیه‌سازی CFD می‌تواند برای ارزیابی جریان باد در میان توربین‌های بادی مورد استفاده قرار گیرد، که می‌تواند به مهندسان در بهینه‌سازی طراحی پره‌های توربین برای بهره‌وری بهینه کمک کند. این می تواند به کاهش هزینه تولید انرژی بادی کمک کرده و همچنین تأثیر توربین‌های بادی را با استفاده از CFD مورد مطالعه قرار دهد، همچنین به مهندسان در طراحی مزارع بادی که مؤثرتر هستند و تأثیر منفی ناچیزی بر محیط اطراف دارند، کمک کند.

CFD برای بهینه سازی توربین های بادی محور عمودی

بازارهای توسعه یافته مبتنی بر فناوری انرژی بادی با ابزارهایی برای تبدیل موثر انرژی باد موجود به شکل ارزشمندی از انرژی مانند الکتریسیته، به وجود آمده اند. هسته اولیه این فناوری توربین بادی است، نوعی توربوماشین که انرژی مکانیکی را از طریق پره ها انتقال می دهد و یک شکل از انرژی را به دیگری تبدیل می کند. پتانسیل باد به طور نامنظم در سراسر جهان توزیع شده است و بخش‌های شمالی و غربی بادهای بیشتری را نسبت به بخش‌های جنوبی تجربه می‌کنند، و این نشان می‌دهد که توربین‌های بادی معمولی نمی‌توانند عملکرد قابل مقایسه‌ای را در کل ارائه دهند. توربین‌های بادی محور عمودی (VAWT) را می‌توان برای بهبود عملکرد و قابلیت‌های خود راه‌اندازی تغییر داد.

در مقایسه با HAWT، مزیت اصلی VAWT قابلیت های Omnidirectional است که به آن اجازه می دهد از انرژی باد در هر جهت باد استفاده کند و در نتیجه نیازی به سیستم انحراف و گام نداشته باشد که به طور قابل توجهی به هزینه اضافه می کند. با استفاده از CFD، عملکرد توربین بادی را می توان با تغییر هندسه و پیکربندی مدل به حداکثر رساند.

انرژی خورشیدی
شبیه‌سازی CFD میتواند برای ارزیابی جریان هوا بر روی پنل‌های خورشیدی استفاده شود و به مهندسان در بهینه‌سازی طراحی پنل‌ها برای بهره‌وری بهینه کمک کند. انرژی خورشیدی نمونه ای از این نوع انرژی است. مطالعه عملکرد حرارتی پنل های خورشیدی یکی دیگر از کاربردهای CFD است که می تواند به مهندسان در توسعه سیستم های موثرتر با طول عمر بیشتر کمک کند.

CFD برای بهبود کلکتور خورشیدی

سیستم های گرمایشی و آب گرم خانگی انرژی بسیار بیشتری نسبت به سایر لوازم خانگی مصرف می کنند که نشان دهنده بیشترین سهم انتشار CO2 ناشی از مصرف انرژی خانگی است. به عنوان بخشی از کاهش مصرف انرژی و انتشار کربن، گرمایش آب خورشیدی به طور گسترده ای به عنوان یکی از عملی ترین اقدامات صرفه جویی در انرژی ترویج شده است. سیستم های گرمایش آب خورشیدی از انرژی خورشیدی در محل استفاده می کنند و نیاز به سوخت های فسیلی را کاهش می دهند. آنها به طور کلی طراحی شده اند تا 90٪ از تقاضای گرمایش در تابستان را برآورده کنند. بنابراین سیستم‌های حرارتی خورشیدی در سال‌های گذشته در بسیاری از مکان‌ها در سراسر جهان با علاقه زیادی مواجه شده‌اند.

امروزه رفتار حرارتی دینامیکی کلکتورهای خورشیدی با استفاده از چندین مدل عددی توسعه یافته است. کدهای دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) به طور گسترده ای برای مدل سازی این کلکتورهای حرارتی خورشیدی برای درک بهتر رفتار حرارتی و بهینه سازی این سیستم های خورشیدی استفاده شده است.

انرژی آبی

شبیه‌سازی CFD می‌تواند برای ارزیابی جریان آب در میان توربین‌های آبی مورد استفاده قرار گیرد، که می‌تواند به مهندسان در بهینه‌سازی طراحی توربین‌ها برای بهره‌وری بهینه کمک کند. یکی از کاربردهای این فناوری در زمینه انرژی آبی است. مطالعه جریان آب در مخازن و رودخانه‌ها یکی دیگر از کاربردهای CFD است که می‌تواند به مهندسان در ساخت تاسیسات نیروگاهی موثرتر کمک کند.

CFD در مورد توربین جزر و مدی

دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) در حال تبدیل شدن به یک ابزار قدرتمند برای ارزیابی عملکرد ژنراتورهای جزر و مدی است.به عنوان یک متخصص CFD با تجربه، می توان از پروفایل های جزر و مد واقعی برای شبیه سازی استفاده کرد تا بینش ارزشمندی در مورد عملکرد طرح های مفهومی در مراحل اولیه طراحی به دست آورد.

بسیاری از چالش های مرتبط با توربین های جزر و مدی آنها را از توربین های بادی متمایز می کند. به عنوان مثال، مقیاس های طول مرتبط با عملکرد آنها به طور قابل توجهی بالاتر از مقیاس های موجود در اطراف توربین های بادی است. تأثیر جریان آشفته به طور چشمگیری بر عملکرد و مناطق بیداری تأثیر می گذارد و در نهایت بر دقت مدل تأثیر می گذارد.

انرژی زمین گرمایی
شبیه سازی CFD می تواند برای ارزیابی جریان سیالات در مخازن زمین گرمایی استفاده شود، که می تواند به مهندسان در بهینه سازی طراحی نیروگاه های زمین گرمایی برای بهره وری بهینه کمک کند. این امر با استفاده از انرژی زمین گرمایی قابل انجام است.

به طور کلی، مدل‌سازی CFD می‌تواند به مهندسان شاغل در صنایع مرتبط با مهندسی انرژی‌های تجدیدپذیر در بهینه‌سازی طراحی سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر برای دستیابی به بالاترین سطوح ممکن از کارایی و پایداری کمک کند و در عین حال تأثیر منفی آن سیستم‌ها بر محیط اطراف را کاهش دهد.

این مقاله تعداد کمی از کاربردهای CFD در بهبود مهندسی انرژی های تجدیدپذیر را پوشش می دهد. صنعت انرژی های تجدیدپذیر پر از کاربردهای CFD است، از توربین بادی با محور عمودی گرفته تا دودکش های خورشیدی.

خدمات انسیس فلوئنت در صنایع مهندسی انرژی های تجدیدپذیر

شرکت انسیس فلوئنت با چندین سال تجربه در شبیه سازی مسائل مختلف در زمینه های مختلف CFD با استفاده از نرم افزار ANSYS Fluent آماده ارائه خدمات گسترده مدل سازی، مش بندی و شبیه سازی می باشد. خدمات شبیه سازی ما برای شبیه سازی انرژی های تجدید پذیر به شرح زیر طبقه بندی می شود:

  • توربین بادی محور عمودی (Savonius، Darrieus، Giromill…)
  • توربین بادی محور افقی (تک پره، دو پره، سه پره…)
  • آبگرمکن خورشیدی
  • کلکتور خورشیدی (پارابولیک، صفحه تخت…
  • استفاده از سرعت باد در بادگیر
  • توربین جزر و مدی
  • بخاری هوا خورشیدی
  • استفاده از سرعت باد برای تهویه متقاطع و یک طرفه
  • دودکش خورشیدی

مقایسه HAWT و VAWT (مش حرکت و MRF)

در این درس، جریان سیال را هنگام عبور از دو شکل مختلف از توربین‌های بادی شبیه‌سازی می‌کنیم. این توربین‌های بادی دارای توربین‌های محور عمودی (VAWT) و توربین‌های محور افقی (HAWT) هستند. هنگام مدل‌سازی این نوع توربین‌های بادی باید رویکردهای مدل‌سازی متفاوتی در نظر گرفته شود زیرا حرکت چرخشی پره‌ها با سیستم‌های مختصات جهانی متفاوت خواهد بود.

قابلیت دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) برای توصیف جریان سیال هنگام عبور از داخل توربوماشین ها یکی از هیجان انگیزترین کاربردهای CFD برای مهندسان است. توربوماشین ها ماشین هایی هستند که انرژی جنبشی جریان سیال را می چرخانند و به حرکت چرخشی ماشین های دیگر مانند توربین ها یا برعکس در مورد پمپ ها تبدیل می کنند.

همانطور که قبلا گفته شد، VAWT حول محوری عمود بر جهت جریان می چرخد. در مقابل، HAWT توربوماشین هایی هستند که حول محوری موازی با جهت جریان می چرخند.

به بیان دیگر، دقیق‌ترین راه برای مدل‌سازی حرکت چرخشی یک VAWT، استفاده از حرکت مش و اطمینان از اینکه ناحیه چرخشی و ناحیه ساکن با یک مرز واسط مرتبط هستند، خواهد بود. علاوه بر این، شبیه‌سازی باید به‌طور موقت انجام شود تا حرکت مش در حالت چرخشی محاسبه شود.

با این حال، کاربر باید از تکنیک حرکت قاب برای مدل سازی HAWT ها و اختصاص سرعت چرخش مورد نظر به پره های توربین استفاده کند. آنها نیازی به مطالعه زمانی ثابت یا غیر ثابت ندارند. با این حال، چنین استراتژی منجر به حذف برخی رویدادهای وابسته به زمان می شود. این اشکال روش است.

همچنین توضیح داده می‌شود که چگونه کاربر می‌تواند گزارش‌های مختلفی مانند بالابر، درگ و ممان را برای پره‌های هر توربین تعریف کند و یافته‌ها و داده‌های مختلفی در مورد حرکت توربوماشین‌ها به دست آورد که هر دو در هنگام ایجاد چنین ساختارهایی از ارزش بالایی برخوردار خواهند بود. . علاوه بر این، همچنین توضیح داده خواهد شد که چگونه یک فرد می تواند چنین سازه هایی را طراحی کند.

نحوه شبیه سازی حرکت چرخشی توربوماشین ها را با به کارگیری دو مدل از شناخته شده ترین مدل های حرکت مش و حرکت قاب با دنبال کردن مراحل این آموزش فرا خواهید گرفت. حرکت مش برای ایجاد یک مدل دقیق از توربوماشین ها با محور چرخشی که عمود بر جهت جریان (VAWT) نباشد، توصیه می شود. با این حال، تکنیک حرکت قاب برای شبیه‌سازی ساختارهای دوار مانند HAWT مورد نیاز است.

پروژه های تیم انسیس فلوئنت در مهندسی انرژی های تجدیدپذیر

در حوزه مهندسی انرژی های تجدیدپذیر، تعداد زیادی پروژه CFD وجود دارد. در زیر نمونه‌هایی از پروژه‌هایی هستند که یا به پایان رسیده یا در حال انجام هستند:

بهینه سازی توربین بادی

شبیه‌سازی‌های CFD برای بهینه‌سازی طراحی پره‌های توربین بادی برای دستیابی به بالاترین اثربخشی عملیاتی ممکن در این پروژه گنجانده می‌شود. شبیه‌سازی‌ها می‌تواند به مهندسان درک بهتری از جریان باد روی پره‌ها بدهد و به آنها کمک کند مکان‌هایی را پیدا کنند که می‌توانند از تغییرات بهره ببرند.

توربین بادی Darrieus :پیشنهادی برای یک مدل پیش‌بینی عملکرد جدید بر اساس CFD

در یک توربین بادی که به عنوان توربین بادی محور عمودی (VAWT) شناخته می‌شود، محور روتور اصلی در جهتی عمود بر زمین و عرضی جهت وزش باد است. در نتیجه این پیکربندی، VAWT ها برای جمع آوری انرژی باد از تمام زوایای آزیموت در دسترس هستند. توربین بادی Savonius که بر اساس تولید نیروی درگ کار می کند، توربین بادی Darrieus که بر اساس تولید بالابر کار می کند و توربین بادی نوع H، سه نوع VAWT هستند.

توربین بادی نوع H شبیه به طراحی Darrieus است. تنها تفاوت در تیغه ها است. ما سعی خواهیم کرد یک مقاله مرتبط با عنوان “توربین بادی Darrieus: پیشنهادی برای یک مدل پیش‌بینی عملکرد جدید بر اساس CFD” را به عنوان بخشی از این پروژه آزمایش کنیم.

  • این مسئله توربین بادی محور عمودی Darrieus را با استفاده از نرم افزار ANSYS Fluent شبیه سازی عددی می کند.
  • ما در این پروژه شبیه سازی را به صورت ناپایدار (Transient) انجام می دهیم.
  • شبیه سازی را با استفاده از یک مقاله مرجع انجام می دهیم و ضریب توان را تایید می کنیم.
  • برای چرخاندن روتور توربین بادی از مدل مش کشویی استفاده می کنیم.

تونل باد و مطالعه عددی یک توربین بادی با محور عمودی کوچک

نرم افزار ANSYS Fluent شبیه سازی جریان هوا را که یک توربین بادی محور عمودی (VAWT) را در این موضوع خاص پوشش می دهد، مدل می کند.

این شبیه‌سازی با کمک یک مقاله مرجع با عنوان «تونل باد و مطالعه عددی یک توربین بادی با محور عمودی کوچک» ساخته شد. یافته های آن با توجه به یافته های ارائه شده در مقاله تحلیل و ارزیابی می شود.

  • این مسئله به صورت عددی توربین بادی محور عمودی (VAWT) را با استفاده از نرم افزار ANSYS Fluent شبیه سازی می کند.
  • این پروژه با یک مقاله مرجع تایید شده است.
  • ما مدل سه بعدی را با نرم افزار Design Modeler طراحی می کنیم.
  • مدل را با نرم افزار ANSYS Meshing شبکه بندی می کنیم و تعداد المان ها برابر با 1،650،940 است.
  • ما این شبیه سازی را به صورت ناپایدار (Transient) انجام می دهیم.
  • برای تعریف حرکت چرخشی از روش Mesh Motion استفاده می کنیم.

اندرکنش ساختار سیال (FSI) روی توربین HAWT

وقتی صحبت از طراحی و مطالعه پره‌های توربین بادی محور افقی (HAWT) می‌شود، تعامل ساختار سیال (FSI) یک موضوع حیاتی است که باید در نظر گرفته شود. شبیه‌سازی CFD ابزاری قوی برای بررسی جریان سیال در اطراف تیغه‌های HAWT است. افزودن FSI به شبیه سازی می تواند تصویر واقعی تری از عملکرد توربین ایجاد کند.

مدل‌سازی دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) تعامل ساختار سیال بر روی توربین HAWT شامل جفت کردن حل‌کننده دینامیک سیالات با حل‌کننده مکانیک سازه است. این باعث می شود که جریان سیال و تغییر شکل پره های توربین با یکدیگر تعامل داشته باشند. این اتصال می تواند به کشف نواحی تنش و تغییر شکل بیش از حد در پره های توربین کمک کند که می تواند منجر به خرابی پره ها و کاهش عملکرد توربین شود.

مدل‌سازی جریان سیال در اطراف پره‌های HAWT با استفاده از محلول CFD مانند ANSYS Fluent برای شبیه‌سازی مورد نیاز است. علاوه بر این، مدل‌سازی تغییر شکل تیغه‌ها با استفاده از حل‌کننده مکانیک سازه برای شبیه‌سازی مورد نیاز است. این دو حل کننده به هم متصل هستند تا بتوانند با هم کار کنند تا تعامل بین جریان سیال و تغییر شکل تیغه را مدل کنند.

این شبیه‌سازی پتانسیل ارائه بینش‌های مفیدی را در مورد عملکرد توربین HAWT، از جمله تنش‌ها و تغییر شکل‌های متحمل شده توسط پره‌ها، و همچنین تأثیر این عوامل بر راندمان کلی و تولید توان توربین دارد. از این اطلاعات می توان برای بهبود عملکرد کلی توربین HAWT و طراحی پره های توربین برای دستیابی به راندمان مطلوب استفاده کرد.

  • این مسئله به صورت عددی برهمکنش ساختار سیال را روی توربین HAWT با استفاده از نرم افزار ANSYS Fluent شبیه سازی می کند.
  • ما مدل سه بعدی را با نرم افزار Design Modeler طراحی می کنیم.
  • شبکه بندی با استفاده از ANSYS Meshing تولید می شود و تعداد المان ها برابر با 3,465,821 است.
  • برای چرخاندن توربین از روش Mesh Motion استفاده می شود.
  • مدل FSI کل کرنش و تنش روی توربین را تجزیه و تحلیل می‌کند.

بسته آموزشی توربین بادی محور عمودی

این بسته آموزشی شامل هشت پروژه شبیه سازی CFD بر روی توربین های بادی محور عمودی (VAWT) است که با نرم افزار ANSYS Fluent ایجاد شده است. انسیس فلوئنت این بسته را به افراد علاقه مند به مهندسی انرژی های تجدیدپذیر، به ویژه تجزیه و تحلیل توربین توصیه می کند. این نرم افزار شما را در طرح های مختلف توربین راهنمایی می کند و نحوه شبیه سازی آنها را با در نظر گرفتن طیف وسیعی از مطالعات ریاضی مرتبط به شما آموزش می دهد.

ابتدا، یک مقاله مرتبط با توربین‌های بادی محور عمودی (VAWT) را با استفاده از نرم‌افزار ANSYS Fluent برای انجام شبیه‌سازی CFD اعتبارسنجی کرده و پس از آن روش‌های دینامیک سیالات محاسباتی ما، ایرفویل‌های مسطح و دندانه‌دار را برای بررسی و با ساختارهای متمایز که در عملکرد کلی توربین Darrieus نقش دارند، مقایسه می‌کنیم. پس از آن به شبیه سازی انواع اضافی VAWT مانند توربین های نوع H و دیگر طرح های توربین های مارپیچ و ساوینیوس خواهیم پرداخت.

اپس از مطالعه ی این بسته آموزشی شما با اطمینان می توانید بگویید که در مدل سازی و درک هر شبیه سازی CFD مربوط به توربین های محور افقی و پدیده هایی که آنها تولید می کنند متخصص هستید. پس از آن، شما برای کار به عنوان مهندس CFD در یکی از زمینه های مرتبط آماده خواهید شد.

بسته آموزشی توربین بادی محور افقی

این بسته آموزشی شامل 8 پروژه شبیه سازی CFD با استفاده از نرم افزار ANSYS Fluent مربوط به توربین های بادی محور افقی (HAWT) می باشد.تیم ما این بسته را به افراد علاقه مند به مهندسی انرژی های تجدیدپذیر، به ویژه تجزیه و تحلیل توربین بادی، پیشنهاد می کند. این بسته شما را در طرح های مختلف توربین راهنمایی می کند و نحوه شبیه سازی آنها را با در نظر گرفتن طیف وسیعی از مطالعات ریاضی مرتبط به شما آموزش می دهد.

در این بسته ابتدا با دو توربین بادی سه پره محور افقی (HAWT) با ساختارهای مختلف شروع کرده تا با این نوع توربین ها آشنا شوید. سپس اثر پایه توربین را ارزیابی کرده و یک مزرعه بادی را بررسی ، در مرحله بعد، اثر کانال را بر عملکرد HAWT شبیه‌سازی کرده و مدل‌های پیشرفته‌تر HAWT مانند توربین‌های بادی Liam F-1 را بررسی می‌کنیم. در نهایت، زمان بررسی ایجاد صدا با HAWT با در نظر گرفتن دو مدل آکوستیک مختلف، Broadband و F-WH فرا میرسد.

تجزیه و تحلیل آیرودینامیکی یک توربین بادی هوابرد با سه پوسته شناور مبتنی بر آئروفویل مختلف با استفاده از شبیه‌سازی‌های RANS ثابت

توربین های بادی هوابرد، که اغلب به عنوان AWT شناخته می شوند، به طور بالقوه برای تولید انرژی های تجدید پذیر مفید هستند. AWT ها از یک هواپیمای متصل برای جمع آوری انرژی باد در ارتفاعات بالا استفاده می کنند، جایی که سرعت باد اغلب بالاتر و پایدارتر است. این امکان راندمان بیشتر را فراهم می کند. تجزیه و تحلیل آیرودینامیکی AWT ها مرحله ای مهم در طراحی و بهینه سازی این نوع دستگاه ها است.

می توان با استفاده از ابزارهای شبیه سازی دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) مانند ANSYS Fluent، مقالات مطالعه آیرودینامیک AWT را به صورت عددی اعتبارسنجی کرد. نرم افزار رایج دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) به نام ANSYS Fluent می تواند برای مدل سازی جریان سیالات در اطراف یک AWT و ارزیابی عملکرد آن مورد استفاده قرار گیرد.

برای کسانی که علاقه مند به مطالعه شبیه سازی ANSYS Fluent CFD هستند، بسته های آموزشی مختلفی در دسترس است که برخی به صراحت برای تحلیل آیرودینامیک AWT طراحی شده اند. این بسته های آموزشی اغلب شامل منابع آموزشی مختلف مانند دوره های آنلاین، آموزش های ویدئویی و فعالیت های تمرینی می باشد.این برنامه کاربران را از طریق ایجاد شبیه سازی، مشخص کردن هندسه و مش، ایجاد شرایط برای جریان سیال، و تجزیه و تحلیل نتایج شبیه سازی راهنمایی می کند.

ارزیابی عملکرد دستگاه های خورشیدی

این پروژه مستلزم اجرای شبیه سازی های CFD برای ارزیابی عملکرد پنل های خورشیدی در محیط های مختلف است. مهندسان می توانند از شبیه‌سازی‌ها برای درک بهتر چگونگی تأثیر تابش خورشیدی بر عملکرد پنل‌ها و نحوه بهینه‌سازی طراحی پنل‌ها برای دستیابی به بالاترین سطح بازده ممکن استفاده کنند.

تخمین بهره وری ثابت خورشیدی تک شیب: تحلیل نظری و عددی

این مسئله به کمک نرم افزار ANSYS Fluent و تحلیل CFD فرآیند تبخیر سطحی را در یک سیستم نمک زدایی خورشیدی مدل میکند.مطالب در این شبیه‌سازی از مقاله مرجعی با عنوان «تخمین بهره‌وری یک دستگاه ثابت خورشیدی تک شیب: تحلیل نظری و عددی» گرفته شده است، یافته‌های شبیه‌سازی با نتایج یافت شده در مقاله مرجع مقایسه و اعتبارسنجی می‌شوند.

در یک مفهوم گسترده، تبخیر یک فرآیند سطحی است که می تواند در هر دمایی روی سطح مایع رخ دهد. هدف این شبیه سازی ایجاد یک ثابت خورشیدی تک شیب است که حاوی حجم خاصی از آب در یک ارتفاع خاص است. شیشه ای که سطح شیب دار دستگاه سکوریت خورشیدی را تشکیل می دهد، به عنوان وسیله ای عمل می کند که از طریق آن گرما از سطح آب به بقیه سکوها منتقل می شود. در نتیجه آب دریافت گرما از تابش خورشیدی که از طریق شیشه منتقل می شود، سطح آب بالا می رود و در نهایت منجر به تبخیر سطحی می شود. اقدامات انجام شده در این پروژه به شرح زیر است:

  • این مسئله به صورت عددی عملکرد مواد تغییر فاز (PCM) را در یک مخزن ذخیره با استفاده از نرم افزار ANSYS Fluent شبیه سازی می کند.
  • مدل دو بعدی با نرم افزار Design Modeler طراحی شده است.
  • مدل را با نرم افزار ANSYS Meshing شبکه بندی می کنیم.
  • نوع مش Structured است و تعداد المان ها برابر با 8200 است.
  • یک مقاله مرجع اعتبار پروژه فعلی را تایید می کند.
  • این شبیه سازی را به صورت ناپایدار (Transient) انجام می دهیم.
  • از مدل چند فازی مخلوط برای تعریف هوا، آب و بخار استفاده شده است.
  • از یک UDF برای تعریف انتقال جرم بین آب و بخار بر اساس تبخیر سطحی استفاده کرده ایم.

پکیج آموزشی تهویه مطبوع خورشیدی

این بسته آموزشی شامل 9 کار مختلف شبیه سازی CFD است با استفاده از ANSYS Fluent است. این پروژه ها بر روی خنک کننده هوای خورشیدی متمرکز شده اند و در تنظیمات مختلفی رخ می دهند. این برنامه توسط تیم انسیس فلوئنت برای هر کسی که علاقه مند به مهندسی انرژی های تجدیدپذیر، به ویژه تجزیه و تحلیل انرژی خورشیدی است، به شدت توصیه می شود. با استفاده از این برنامه با در نظر گرفتن نتایج مطالعات مختلف مرتبط با توضیحات و طرح های مختلف پروژه و فرآیند شبیه سازی آن پروژه ها آشنا خواهید شد.

ابتدا، بسته آموزشی را با یک تکلیف ساده با تمرکز بر تأثیر تشعشعات خورشیدی بر سیستم گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع خانه آغاز خواهیم کرد. پس از آن، در طول یک روز در زمان‌های مختلف تابش را بررسی خواهیم کرد سپس تأثیر ساختارهای دقیق تر مانند سایه ها، طرح های متنوع نما و بالکن ها را بر روی سیستم گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع خانه با استفاده از مدل سازی CFD ارزیابی می کنیم. پس از آن، تشعشعاتی را شبیه سازی می کنیم که بر ساختمان هایی مانند ادارات، مساجد و مخازن نفت تأثیر می گذارد. در پایان، ما به تجزیه و تحلیل دقیق CFD جزیره گرمایش شهری، که به عنوان UHI نیز شناخته می شود، خواهیم پرداخت.

با مطالعه ی این بسته می توانید بگویید که در مدل سازی و ارزیابی هر گونه شبیه سازی CFD مرتبط با تابش خورشیدی و کاربردهای آن متخصص هستید. به عنوان مثال، می توانید اعلام کنید که در مدل ردیابی اشعه خورشیدی متخصص هستید. پس از آن، شما برای کار به عنوان مهندس CFD در یکی از زمینه های مرتبط آماده خواهید شد.

بسته آموزشی نمک زدایی خورشیدی

این بسته آموزشی شامل پنج پروژه CFD است که نیاز به استفاده از نرم افزار ANSYS Fluent دارد و همگی مربوط به شبیه سازی CFD نمک زدایی خورشیدی هستند. تیم ما این برنامه را به همه علاقمندان به مهندسی انرژی های تجدیدپذیر، به ویژه تجزیه و تحلیل انرژی خورشیدی برای رویکرد آب پاک توصیه می کند. به شما یک دید کلی از توضیحات و طرح‌های مختلف پروژه و دستورالعمل‌هایی درباره نحوه شبیه‌سازی آن پروژه‌ها داده می‌شود، در حالی که طیف گسترده‌ای از مطالعات را که به صورت عددی مرتبط هستند، در نظر می‌گیرید.

ما بسته آموزشی را با اعتبار سنجی بر روی دستگاه تک شیب خورشیدی شروع می کنیم تا روش CFD را که با استفاده از مدل چند فازی مخلوط اعمال کرده ایم تأیید کنیم. سپس با استفاده از مدل چند فازی VOF به بررسی نمک‌زدایی ثابت خورشیدی دو شیب پرداخته و در آخر، با شبیه سازی گام به گام خورشیدی با استفاده از ردیابی اشعه خورشید و مدل انتقال گونه ها نتیجه گیری می کنیم.

تقریباً هر یک از این شبیه‌سازی‌ها برای آنالیز ثابت خورشیدی به یک UDF برای تحمیل تبخیر سطحی به عنوان مکانیزم اولیه که باید برای تعیین نرخ انتقال جرم استفاده شود، نیاز دارد.

بسته آموزشی تشعشع

این بسته آموزشی CFD برای کاربران نرم افزار ANSYS Fluent در سطوح  مبتدی، متوسط و پیشرفته علاقه مند به ماژول های Radiation تولید شده است. این بسته شامل ده تمرین عملی نیز می باشد و یک برنامه آموزشی کامل است که استفاده از شبیه‌سازی CFD را برای ارزیابی انتقال حرارت تشعشع در کاربردهای صنعتی پوشش داده و حاوی منابع آموزشی مختلف، مانند دوره های آنلاین، درس های ویدیویی و فعالیت های تمرینی است.

این دوره آموزشی به شرکت کنندگان می آموزد که چگونه از ANSYS Fluent برای شبیه سازی انتقال حرارت تشعشعی در چندین محیط صنعتی مانند محفظه های احتراق، کوره ها و مبدل های حرارتی استفاده کنند و از طریق ایجاد شبیه سازی، مشخص کردن هندسه و مش، ایجاد شرایط برای جریان سیال، و تجزیه و تحلیل نتایج شبیه سازی را اجرا کنند.

مهندسان حوزه ی طراحی و بهینه سازی تجهیزات صنعتی که در آن انتقال حرارت تشعشع یک عنصر حیاتی است، می تواند از بسته آموزشی شبیه سازی تشعشع CFD در ANSYS Fluent بهره مند شوند.

تجزیه و تحلیل عملکرد حرارتی کلکتور سهموی خورشیدی با استفاده از نانوسیال به عنوان سیال کار: یک مطالعه مدل سازی CFD

موضوع فعلی فرآیند انتقال حرارت را در داخل یک لوله کلکتور خورشیدی سهموی با جریان آب مدل می‌کند. این شبیه‌سازی عددی بر اساس مقاله مرجع با عنوان «تجزیه و تحلیل عملکرد حرارتی کلکتور سهموی خورشیدی با استفاده از نانوسیال به‌عنوان سیال کار: مطالعه مدل‌سازی CFD» با استفاده از نرم افزار معروف به ANSYS Fluent انجام شد و یافته‌ها با نتایج ارائه‌شده در مقاله مقایسه و اعتبارسنجی شدند.

جدیدترین تکرار مدل شامل مجرای است که از طریق آن آب در حالی که توسط خورشید روشن می شود حرکت می کند. پشت لوله یک صفحه سهموی قرار دارد که انرژی تابشی خورشید را جذب می کند. این صفحه همچنین وظیفه جذب انرژی گرمایی تولید شده توسط تابش خورشید و سپس بازتاب آن را بر عهده دارد. در این مثال، تنها لوله ای که آب از طریق آن جریان دارد مدل می شود. در نتیجه، دیواره لوله آب به دو بخش جدا می شود: دیواره بالایی و دیواره پایینی. علاوه بر این، لوله آب دارای یک دیواره آلومینیومی است که از آن عبور می کند.

این مسئله با استفاده از نرم افزار ANSYS Fluent، کلکتور خورشیدی Parabolic را با نانو سیال شبیه سازی می کند.مدل سه بعدی را با نرم افزار Design Modeler طراحی , با نرم افزار ANSYS Meshing مش بندی می کنیم. نوع مش Structured بوده و 1،475،000 المان تولید شده است.

بسته آموزشی کلکتور خورشیدی

این بسته آموزشی شامل هفت پروژه است که از نرم افزار ANSYS Fluent استفاده می کنند و همگی مربوط به شبیه سازی CFD کلکتورهای خورشیدی هستند. این آموزش به شما یک دید کلی از توضیحات و طرح‌های مختلف پروژه و دستورالعمل‌هایی درباره نحوه شبیه‌سازی آن پروژه‌ها میدهد، و طیف گسترده‌ای از مطالعات را که به صورت عددی هستند، در نظر می‌گیرد.

ما بسته آموزشی را با دو مقاله شروع می کنیم تا رویکرد CFD خود را تأیید کنیم. این مقالات در مورد کلکتورهای خورشیدی Parabolic با نانو سیال و کلکتورهای خورشیدی U-bend تخلیه شده هستند. پس از آن، در حالی که انتقال حرارت مزدوج (CHT) را در نظر می گیریم، برخی از ارزیابی های اولیه CFD، مانند کلکتورهای خورشیدی سهمی، مخروطی، و صفحه تخت را بررسی خواهیم کرد، سپس انواع پیشرفته تری از کلکتورهای خورشیدی که از FMHPA و PCM استفاده می کنند را مورد بحث قرار خواهیم داد.

تأثیر پارامترهای هندسی بر عملکرد نیروگاه های دودکش خورشیدی

با کمک نرم افزار ANSYS Fluent، شبیه سازی نیروگاه های خورشیدی دودکش را به عنوان بخشی از این پروژه پیشنهاد می کنیم. هدف ما مقایسه و اعتبارسنجی یافته‌های مقاله «اثرات پارامترهای هندسی بر عملکرد نیروگاه‌های دودکش خورشیدی» است. این پروژه CFD انجام شده است و بررسی CFD انجام می شود.

نیروگاه های دودکش خورشیدی نوعی فناوری انرژی تجدیدپذیر هستند که با استفاده از یک دودکش بلند به عنوان جزء اصلی نیروگاه، برق را از انرژی خورشیدی تولید می کنند. در بیشتر موارد، ارتفاع دودکش با صدها متر اندازه گیری می شود و کلکتور خورشیدی در پایین دودکش قرار دارد. همانطور که هوا در کلکتور گرم می شود، از طریق دودکش به سمت بالا هدایت می شود و توربین را می چرخاند و نیرو تولید می کند. شبیه سازی با استفاده از CFD روش ارزشمندی است که قادر است برای ارزیابی راندمان نیروگاه های دودکش خورشیدی مورد استفاده قرار گیرد. مدل‌سازی جریان سیال و انتقال حرارت در داخل دودکش و کلکتور با استفاده از شبیه‌سازی CFD، و همچنین مدل‌سازی نیروهای آیرودینامیکی وارد بر پره‌های توربین امکان‌پذیر است.

با استفاده از ابزارهایی مانند ANSYS Fluent، اعتبار سنجی عددی مقالات شبیه سازی CFD نیروگاه خورشیدی دودکش امکان پذیر است. اعتبارسنجی نتایج شبیه‌سازی دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) مرحله مهمی در طراحی و بهینه‌سازی نیروگاه‌های دودکش خورشیدی است. یافته‌های شبیه‌سازی را می‌توان با مقایسه با داده‌های تجربی یا با نتایج شبیه‌سازی‌های دیگر که قبلاً تأیید شده‌اند، تأیید کرد.

به طور کلی، اعتبار سنجی مقالات نیروگاه دودکش خورشیدی از طریق استفاده از شبیه سازی CFD گام مهمی در توسعه این فناوری انرژی های تجدیدپذیر است. این می‌تواند به مهندسان و محققان در درک بهتر عملکرد نیروگاه‌های دودکش خورشیدی کمک کند، که می‌تواند منجر به ایجاد انرژی تجدیدپذیر شود که هم کارآمدتر و هم مؤثرتر باشد.

تجدیدپذیر

تبدیل انرژی موج

این تحقیق شامل استفاده از شبیه سازی دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) برای طراحی و بهینه سازی مبدل های انرژی موج خواهد بود. مهندسان می توانند با انجام شبیه‌سازی‌ها، نحوه تعامل امواج با مبدل‌ها را بهتر درک کنند، که همچنین می‌تواند به آنها در مکان‌یابی مناطقی که می‌توان در آن بهبودها انجام داد کمک کرد.

موج نوسانی و تأثیر آن بر حرکت پره

با استفاده از نرم‌افزار ANSYS Fluent، چالش کنونی تلاش می‌کند تا حرکت چرخشی یک پره را در حالی که در یک میدان جریان دو فازی حرکت می‌کند در حالی که تحت تأثیر یک جریان موج نوسانی ساخته‌شده قرار می‌گیرد، مدل‌سازی کند.

این مسئله به صورت عددی حرکت چرخشی یک پره را تحت تأثیر جریان موج نوسانی با استفاده از نرم افزار ANSYS Fluent شبیه سازی می کند.در این پروژه :

  • مدل دو بعدی را با نرم افزار Design Modeler طراحی می کنیم.
  • مدل را با نرم افزار ANSYS Meshing شبکه بندی می کنیم و تعداد المان ها برابر با 120،049 است.
  • شبیه سازی را به صورت ناپایدار (Transient) انجام می دهیم.
  • از مدل VOF دو فازی برای تعریف میدان جریان حاوی آب و هوا استفاده می کنیم.
  • از Dynamics Mesh برای تعریف تغییر شکل شبکه اطراف دیوار متحرک استفاده می کنیم.
  • فقط یک درجه آزادی (1-DOF) را برای چرخاندن باله تعیین می کنیم.
  • از یک UDF برای تعریف حرکت رفت و برگشتی دیوار که باعث ایجاد جریان موجی می شود استفاده می کنیم.

طراحی هیدروتوربین

طراحی توربین های آبی، محور این پروژه است که از شبیه سازی های CFD برای طراحی و توسعه توربین های آبی با حداکثر کارایی ممکن استفاده می کند. مهندسان می‌توانند از شبیه‌سازی‌ها برای درک بهتر چگونگی جریان آب بر روی توربین‌ها و یافتن مکان‌هایی که می‌توانند از اصلاحات با استفاده از این ابزار بهره ببرند، استفاده کنند.

بسته آموزشی شبیه سازی CFD توربین آبی

این بسته آموزشی شامل ده پروژه شبیه سازی CFD است که ممکن است با کمک نرم افزار ANSYS Fluent تکمیل شود. این پروژه ها همگی به نوعی به انواع توربین های آبی (هم محور افقی و هم در محور عمودی) متصل می شوند.

پس از تأیید روش دینامیک سیالات محاسباتی ما، انواع مختلفی از توربین‌های آبی معروف (Darrieus، Pelton Wheel، Archimedes Screw Turbine (AST)، Water Wheel، Kaplan، Francis Turbine، و غیره) را با استفاده از انواع روش‌های CFD بررسی می‌کنیم. (مش متحرک، حرکت قاب (MRF)، برهمکنش جامد سیال (FSI)، مش دینامیک، کاویتاسیون، مدل VOF چند فازی)

پس از تکمیل این برنامه آموزشی عملی ، می توانید با اطمینان اعلام کنید که در مدل سازی و تجزیه و تحلیل هر گونه شبیه سازی CFD مرتبط با توربین های آبی و برنامه های کاربردی متخصص هستید. پس از آن، شما برای کار به عنوان مهندس CFD در یکی از زمینه های مرتبط آماده خواهید شد.

 عملکرد توربین جریان جزر و مدی محور افقی با پیکربندی پره

پروژه فعلی یک توربین آبی محور افقی را با استفاده از نرم افزار ANSYS Fluent شبیه سازی می کند. نتایج شبیه‌سازی CFD با استفاده از مقاله «عملکرد توربین جریان جزر و مدی محور افقی با پیکربندی پره» مقایسه و تأیید می‌شود. آب با سرعت 1 متر بر ثانیه جریان می یابد و از توربین آب عبور می کند. بنابراین با برخورد جریان آب به پره های توربین و ایجاد نیروی گشتاور بر روی پره ها، حرکت چرخشی در پره های توربین به دست می آید که باعث ایجاد جریان چرخشی برای آب اطراف اطراف پره ها می شود. مدل حاضر به صورت سه بعدی طراحی شده است. بدین ترتیب مقاطع متصل به پره های توربین به شکل ایرفویل نوع S814 می باشد. مدل با استفاده از نرم افزار  design modeler طراحی ،در ANSYS Meshing به تعداد 7270222 المان، شبکه بندی شده، و از Frame Motion (MRF) برای تعریف حرکت چرخشی استفاده شده است.

تچدیدپذیر

روش FSI برای توربین آبی

در این مطالعه، شبیه‌سازی دینامیک سیالات محاسباتی ناپایدار (CFD) با استفاده از برنامه ANSYS Fluent برای تحلیل جریان آب در اطراف یک توربین آب عمودی انجام شد. فرض بر این است که عبور سیال از پره های توربین، نیرویی بر بدنه توربین وارد می کند که به نوبه خود باعث تغییر شکل یا تغییر اندازه بدنه پره ها در نتیجه نیرو می شود.در نتیجه، مسئله کنونی دو محلول مختلف مایع و جامد را به طور همزمان می طلبد. از این رو، رویکرد FSI و جفت بین جریان سیال و سازه گذرا برای حل این مشکل استفاده می‌شود.

یک روش عملی برای ارزیابی کارایی توربین‌های آبی، روش برهمکنش ساختار سیال (FSI) برای شبیه‌سازی CFD توربین آبی است. برای شبیه سازی تعامل بین جریان سیال و تغییر شکل پره های توربین، لازم است یک حل کننده برای دینامیک سیالات با یک حل کننده برای مکانیک سازه جفت شود. وقتی نوبت به مطالعه رویکرد FSI برای شبیه‌سازی CFD توربین آبی می‌رسد، چند برنامه آموزشی مختلف وجود دارد که می‌توانید از بین آنها انتخاب کنید.

این بسته های آموزشی اغلب شامل منابع آموزشی مختلف مانند دوره های آنلاین، آموزش های ویدئویی و فعالیت های تمرینی می باشد که کاربران را از طریق ایجاد شبیه سازی، مشخص کردن هندسه و مش، ایجاد شرایط برای جریان سیال، و تجزیه و تحلیل نتایج شبیه سازی راهنمایی می کند.

این برنامه آموزشی به طور خاص برای دانشگاهیان و مهندسان طراحی و بهینه سازی توربین های آبی ایجاد شده است و قادر است به مهندسان در توسعه مهارت‌ها و دانش مورد نیاز برای استفاده از شبیه‌سازی CFD و ANSYS Fluent برای بهینه‌سازی طراحی توربین‌های آبی و عملکرد آن توربین‌ها کمک کند.

شبیه سازی مخزن زمین گرمایی
این تحقیق از مدل های CFD برای شبیه سازی جریان سیال در مخازن زمین گرمایی استفاده می کند که به آن شبیه سازی مخزن زمین گرمایی گفته می شود. مهندسان می توانند بهتر درک کنند که چگونه با کمک شبیه سازی ها، کارایی طراحی نیروگاه های زمین گرمایی را به حداکثر برسانند.

اینها تنها تعداد انگشت شماری از بسیاری از پروژه های CFD هستند که در حال حاضر در زمینه مهندسی انرژی های تجدید پذیر در حال کار هستند. شبیه‌سازی‌های CFD ابزاری قوی برای بهبود طراحی و عملکرد سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر هستند و اهمیت آن‌ها با افزایش تقاضا برای انرژی‌های تجدیدپذیر در حال افزایش است. شبیه سازی CFD می تواند به بهینه سازی طراحی و عملکرد سیستم های انرژی تجدیدپذیر کمک کند.

شرکت های صنعتی انرژی های تجدید پذیر

تعداد قابل توجهی از شرکت های تولیدی وجود دارند که در زمینه انرژی های تجدیدپذیر مشارکت فعال دارند. در زیر نمونه هایی از برخی از بزرگترین و شناخته شده ترین شرکت ها آورده شده است:

Tesla: شرکتی است که عمدتاً به دلیل خودروهای الکتریکی خود شناخته شده است، اما همچنین به طور قابل توجهی در بخش انرژی های تجدید پذیر درگیر است. خودروهای الکتریکی تسلا از پیشرفته‌ترین خودروهای جهان هستند. این شرکت در حال حاضر پنل‌های خورشیدی و سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی تولید می‌کند و همچنین در تلاش است تا فناوری‌های جدیدی را برای ایجاد انرژی‌های تجدیدپذیر و ذخیره آن انرژی توسعه دهد.

Vestas : یک شرکت دانمارکی است که یکی از سازندگان مهم توربین های بادی در جهان است. Vestas به سادگی به عنوان “Vestas” شناخته می شود. بیش از 80 کشور با نصب ظرفیت تولید بادی که مجموعاً بیش از 100 گیگاوات است، خدمات رسانی کرده اند.

Siemens Gamesa: شرکتی است که در تولید توربین‌های بادی و همچنین ارائه خدمات مرتبط با نیروی بادی تخصص دارد. بیش از 90 کشور از این شرکت تاسیساتی با مجموع بیش از 100 گیگاوات ظرفیت نیروی بادی دریافت کرده اند.

First Solar: شرکتی است که در تولید صفحات خورشیدی لایه نازک تخصص دارد و از دهه 1980 فعالیت خود را آغاز کرده است.

تجربه صنعتی انسیس فلوئنت در زمینه انرژی های تجدیدپذیر

در زیر نمونه ای از پروژه صنعتی انرژی های تجدیدپذیر است که اخیرا توسط انسیس فلوئنت با همکاری شرکت های مرتبط شبیه سازی و تحلیل شده است.

توربین چرخ پلتون
رشته مهندسی انرژی های تجدیدپذیر به طور قابل توجهی از توربین های چرخ پلتون برای تولید برق آبی استفاده می کند. مطالعه عددی و شبیه‌سازی CFD ابزارهای ضروری برای طراحی و بهینه‌سازی این توربین‌ها هستند و به‌طور گسترده در این بخش مورد استفاده قرار می‌گیرند. هنگام مدل سازی عملکرد توربین های چرخ پلتون، یکی از برنامه های نرم افزاری که بیشترین عملکرد را دارد ANSYS Fluent نام دارد.

با بررسی جریان آب بر روی پره‌های توربین و مکان‌یابی مناطقی که ممکن است پیشرفت‌هایی انجام شود، مطالعه عددی و شبیه‌سازی دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) می‌تواند به مهندسان در تکمیل طراحی توربین‌های چرخ پلتون برای تولید برق کمک کند. به همین دلیل، تولید برق آبی، جزء ضروری ترکیبی از منابع انرژی تجدیدپذیر، این پتانسیل را دارد که موثرتر و کارآمدتر شود.

با توجه به مهندسی انرژی های تجدیدپذیر، کاربردهای صنعتی توربین های چرخ پلتون شامل تولید برق از نیروگاه آبی، یک منبع انرژی پاک و تجدیدپذیر است. کاربردهای خارج از شبکه، مانند مواردی که در مناطق جدا شده با دسترسی محدود به برق معمولی یافت می شوند، یکی دیگر از کاربردهای توربین هستند.

به طور کلی، استفاده از مطالعات عددی، شبیه‌سازی CFD و ANSYS Fluent در زمینه مهندسی انرژی‌های تجدیدپذیر می‌تواند به افزایش کارایی و اثربخشی توربین‌های چرخ پلتون کمک کند که به نوبه خود می‌تواند منجر به تولید انرژی پایدارتر شود.

انسیس فلوئنت پروژه‌های شبیه‌سازی CFD متعددی را برای شرکت‌های صنعتی و تحقیقات در کاربردهای مهندسی انرژی تجدیدپذیر انجام داده و با چندین سال تجربه در شبیه سازی مشکلات مختلف در زمینه های مختلف CFD با استفاده از نرم افزار ANSYS Fluent، آماده ارائه خدمات گسترده شبیه سازی، آموزش و مشاوره CFD می باشد.

می توانید محصولات آموزشی را در دسته شبیه سازی CFD مهندسی انرژی تجدیدپذیر در Training Shop بیابید. همچنین می توانید از بسته های آموزشی مهندسی انرژی تجدیدپذیر مناسب برای کاربران مبتدی، متوسط و پیشرفته ANSYS Fluent بهره مند شوید. همچنین تیم انسیس فلوئنت جامع ترین دوره آموزشی مهندسی مکانیک را برای تمامی کاربران ANSYS Fluent از مبتدی تا متخصص ارائه می دهد.

تیم انسیس فلوئنت آماده انجام پروژه های مختلف و چالش برانگیز در زمینه مدل سازی مهندسی انرژی تجدیدپذیر به سفارش مشتریان است و شبیه‌سازی‌های CFD را برای هر طرح انتزاعی یا مفهومی انجام می‌دهد تا آنها را به واقعیت تبدیل کرده و حتی به شما کمک کند به بهترین استراتژی برای آنچه تصور می‌کردید برسید. شما می توانید از مشاوره تخصصی ما به صورت رایگان بهره مند شوید و سپس پروژه CFD صنعتی و آکادمیک خود را برون سپاری کنید تا شبیه سازی و آموزش داده شود.

با برون سپاری پروژه خود به تیم نسیس فلوئنت به عنوان مشاور شبیه سازی CFD، نه تنها فایل های منابع پروژه مرتبط (هندسه، مش، پرونده و داده، …) را دریافت خواهید کرد، بلکه یک ویدیو آموزشی گسترده نیز در اختیار شما قرار خواهد گرفت که نشان می دهد چگونه می توانید در نرم افزار ANSYS Fluent، هندسه، مش و تنظیمات مورد نیاز (پیش پردازش، پردازش و پس پردازش) راتعریف کنید. علاوه بر این، پشتیبانی پسا فنی برای روشن شدن مسائل و ابهامات موجود است.

Portfolios

Back To Top
جستجو
Whatsapp تماس با واتس آپ