آموزش شبیه سازی جریان هوا حول ژنراتورها و اثرگذاری فن ها

آموزش شبیه سازی جریان هوا حول ژنراتورها و اثرگذاری فن ها


500,000 تومان

آخرین بروزرسانی : 30 آذر, 1400

بررسی اجمالی محصول

با خرید این محصول، ویدئوی آموزش شبیه سازی جریان هوا حول ژنراتورها و اثرگذاری فن ها در نرم افزار ansys fluent به همراه فایل شبکه بندی آن (msh.) را دریافت خواهید کرد.


تمامی محصولات شامل فایل های Geometry و Mesh بوده و آموزش محصولات به صورت یک جلسه آنلاین یک ساعته خواهد بود.

نقد و بررسی : آموزش شبیه سازی جریان هوا حول ژنراتورها و اثرگذاری فن ها

شرح مسأله

مسأله حاضر به شبیه سازی جریان هوا حول چند ژنراتور و اثرگذاری مجموعه ای از فن ها بر روی آنها، با استفاده از نرم افزار ansys fluent پرداخته است. به طور کلی ژنراتورها نوعی دستگاه مکانیکی هستند که می توانند انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی AC یا DC تبدیل کنند. این فرایند تولید برق با تغییر میدان مغناطیسی بر روی یک هادی انجام می گیرد. آلترناتور یا همان دینام بخشی از ژنراتور هست که درون آن، میدان مغناطیسی (رتور) به دور آرمیچر (استاتور) می چرخد. در این شبیه سازی، یک سوله به عنوان محل قرارگیری 30 ردیف ژنراتور مدل شده است. جریان هوای آزاد از جانب سقف سوله و از روبروی هر یک از دستگاه های ژنراتور به فضای داخلی سوله وارد می شود. از طرفی دیگر، در این شبیه سازی سعی شده است که دو دسته فن بزرگ و کوچک درون این سوله و در نواحی اطراف آلترناتور یا دینام ژنراتور در نظر گرفته شود تا اثر وجود فن بر روی جریان هوای اطراف ژنراتور سنجیده بشود. فن های بزرگ به شکل دایروی به قطر 1400 mm در فضای بین هر دو ژنراتور مدل شده اند و فن های کوچک به شکل مربع به ضلع 900 mm و پشت هر ژنراتور طراحی شده اند. فن های بزرگ دارای دبی حجمی معادل با 31000 L.s-1 و فن های کوچک دارای دبی حجمی معادل با 12000 L.s-1 می باشند که با تقسیم این مقادیر دبی حجمی بر مقدار چگالی مربوط به جریان هوا، میزان دبی جرمی حاصل از هر یک از فن های بزرگ و کوچک به ترتیب برابر با 37.975 kg.s-1 و 14.7 kg.s-1 می گردد. برای شبیه سازی جریان های ورودی هوا از شرط مرزی فشار ورودی معادل با فشار نسبی 0 pascal و برای شبیه سازی جریان هوای خروجی از شرط مرزی فشار خروجی استفاده شده است. برای مشخص کردن میزان دبی هوای خروجی از هر یک از فن ها در شرط مرزی pressure outlet از حالت target mass flow استفاده شده است؛ بدین ترتیب که میزان دبی خروجی جریان هوا بر اساس محدوده ای از مقدار فشار بین مقدار ماکزیموم و مینیموم فشار تعریف می گردد. به طور کلی هدف از کار حاضر، بررسی سرعت و حجم هوا در نواحی اطراف دینام در عقب ژنراتور و فضای بین دستگاه هاست. همچنین اثرگذاری تغییر در ارتفاعی که فن های بزرگ بر روی آن نصب شده اند، بر روی جریان هوا سنجیده شده است. درواقع، فن های بزرگ در سه تست مختلف، در ارتفاع های متفاوتی از سطح زمین طراحی شده اند.

 

گام اول) ترسیم هندسه و شبکه ­بندی

مدل حاضر به صورت سه بعدی و با استفاده از نرم ­افزار design modeler طراحی شده است. مدل شامل یک سوله می باشد که در فضای داخلی آن، تعداد 30 ژنراتور به صورت سری در دو نیمه از سوله جانمائی شده اند. پشت هر یک از ژنراتورها، یک عدد فن کوچک مربعی به ضلع 900 mm و در فضای بین هر یک از دو فن مجاور، یک عدد فن دایروی به قطر 1400 mm قرار گرفته است. این پروژه در سه حالت انجام گرفته است که ارتفاع قرارگیری فن های بزرگ در آنها متفاوت می باشد. همچنین مقاطعی به عنوان مجاری ورود هوای آزاد بدون استفاده از فن بر روی سقف لوله و همچنین در بخش روبرویی ژنراتورها تعبیه شده است.

 

 

شبکه ­بندی مدل حاضر با استفاده از نرم ­افزار ansys meshing انجام گرفته است. شبکه ­بندی به صورت بدون سازمان انجام گرفته و تعداد سلول­ های تولیدی معادل با 5033223 می باشد.

 

 

گام 2) مراحل شبیه ­سازی

برای شبیه ­سازی مدل حاضر، چند فرض در نظر گرفته شده است که عبارتند از:

  • شبیه­ سازی براساس دیدگاه مبتنی بر فشار (pressure-based) صورت گرفته است.
  • شبیه ­سازی فقط در حالت سیالاتی و بدون آنالیز حرارتی انجام گرفته است.
  • شبیه ­سازی حاضر از نظر زمانی پایا (steady) می­باشد؛ یعنی ترم زمان در حل مسأله لحاظ نشده است.
  • اثر گرانش زمین (gravity) بر روی مدل نادیده گرفته شده است.

 

خلاصه ­ای از مراحل تعریف مسأله و تعریف حل آن در جدول زیر آمده است:

 

 

گام سوم) نتایج نهایی

پس از پایان فرایند حل، کانتورهای دو بعدی و سه بعدی مربوط به فشار و سرعت در سه حالت مختلف شامل سه ارتفاع متفاوت از محل قرارگیری فن های بزرگ به دست آمده اند. کانتورهای دو بعدی در دو مقطع yoz و xoy تعریف شده اند.

 

حالتی که فن پایین باشد:

 

 

حالتی که فن میانه باشد:

 

 

حالتی که فن بالا باشد:

 

 

 

دیدگاه

دیدگاهی ثبت نشده.

اولین نفری باشید که نظر می دهید برای “آموزش شبیه سازی جریان هوا حول ژنراتورها و اثرگذاری فن ها”