آموزش شبیه سازی تابش انرژی خورشیدی بر روی مخزن بنزین

آموزش شبیه سازی تابش انرژی خورشیدی بر روی مخزن بنزین


500,000 تومان

آخرین بروزرسانی : 30 آذر, 1400

بررسی اجمالی محصول

با خرید این محصول، ویدئوی آموزش شبیه سازی تابش انرژی خورشیدی بر روی مخزن بنزین 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 تابش انرژی خورشیدی بر روی مخزن بنزین

شرح مسأله
مسأله حاضر به شبیه سازی اثرگذاری اشعه های خورشیدی بر روی یک مخزن حامل سوخت بنزین پرداخته است. در این مدل، یک مخزن حامل بنزین درون یک ناحیه محاسباتی حاوی جریان هوا قرار گرفته است. جریان هوا با سرعت 10 متربرثانیه و با دمای 318.15 کلوین وارد ناحیه محاسباتی شده و با مخزن برخورد پیدا می کند. از آنجایی که هدف مسأله، بررسی اثرگذاری اشعه های خورشیدی بر روی مخزن می باشد، از مدل تابشی (radiation) استفاده شده است. مدل تابشی مورد استفاده از نوع P1 می باشد و همچنین حالت پرتوافکنی خورشیدی (solar ray tracing) فعال شده است. از مدل P1 برای مواردی استفاده می شود که استقلال از جهت در معادلات انتقال حرارت تشعشعی ادغام شود و در نتیجه منجر به یک معادله پخش یا انتشار برای تابش های تصادفی می شود. مزایای این روش عبارت است از این که معادله انتقال حرارت تشعشعی به راحتی با cpu پایین نیز حل می شوند، اثرات پراکندگی نور را شامل می شود مثل اثرات ذرات و یا قطرات آب و یا دوده، و در کاربردهایی که دارای ضخامت نوری بالایی هستند به خوبی عمل می کند. همچنین مدل solar load model برای فعالسازی بار حرارتی انرژی خورشیدی مورد استفاده قرار می گیرد. بار خورشیدی نوع solar ray tracing به عنوان الگوریتمی برای انتقال انرژی تشعشعی خورشید می باشد که البته فقط برای مدل های سه بعدی قابل استفاده است. در مدل حاضر، مشخصه های تابش خورشید بر روی سطوح و اجسام شامل طول جغرافیایی 36.2605 درجه، عرض جغرافیایی 59.6168 درجه، و منطقه زمانی معادل 4.5 می باشد. در بخش global position، جهات شمال و شرق قرارگیری جسم مورد نظر نسبت به تابش خورشید در بخش mesh orientation به ترتیب در راستای مثبت y و x در نظر گرفته شده است و زمان تابش در بخش date and time در ساعت 13:08 روز 17 ماه 8 تعریف شده است. این شبیه سازی در دو حالت مختلف از نظر هندسی انجام گرفته است. در حالت اول، هیچ گونه از لایه پوششی برای مخزن بنزین در نظر گفته نشده است و در حالت دوم، از یک لایه پوششی به ضخامت 0.003 m برای دورتادور مخزن استفاده شده است. در شبیه سازی کنونی، بنزین مورد استفاده در مخزن دارای چگالی برابر با 830 kg.m-3، ظرفیت حرارتی ویژه برابر با 2050 j.kg-1.K-1، رسانش حرارتی برابر با 0.135 W.m-1.K-1 و لزجت برابر با 0.00332 kg.m-1.s-1 می باشد. لایه پوششی دیواره مخزن در حالت دوم مذکور نیز از جنس ماده ای با چگالی برابر با 770 kg.m-3، ظرفیت حرارتی ویژه برابر با 1800 j.kg-1.K-1 و رسانش حرارتی برابر با 0.079 W.m-1.K-1 می باشد. این فرایند شبیه سازی در مدت زمان 3600 ثانیه انجام گرفته است.

گام 1) ترسیم هندسه و شبکه بندی
مدل حاضر به صورت سه بعدی و با استفاده از نرم افزار design modeler ترسیم شده است. مدل حاضر متشکل از یک مخزن استوانه ای شکل مخصوص ذخیره بنزین به ارتفاع 0.1 m و قطر 0.1 m می باشد که درون یک ناحیه محاسباتی مکعب مستطیلی به ابعاد 1.2 متر * 0.3 متر * 0.1 متر قرار دارد. همچنین در حالتی که از یک لایه پوششی دورتادور مخزن بنزین استفاده شده است، این لایه دارای ضخامت برابر با 0.003 متر می باشد.

 

 

شبکه ­بندی مدل با استفاده از نرم ­افزار ansys meshing و به صورت بدون سازمان انجام گرفته است. تعداد سلول­ های ایجاد شده در شبکه­ بندی مدل برابر 1084362 می­ باشد.

 

 

گام 2) مراحل شبیه­ سازی

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

  • شبیه ­سازی مبتنی بر فشار (pressure-based) صورت گرفته است.
  • شبیه ­سازی در هر دو حالت سیالاتی و انتقال حرارتی انجام گرفته است.
  • مدل حاضر از نظر زمانی ناپایا (unsteady) می ­باشد؛ زیرا مدل به بررسی تغییرات دما ناشی از تابش اشعه ­های خورشید در گذر زمان پرداخته است.
  • اثر گرانش زمین (gravity) بر روی سیال 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 دما در هر دو حالت بدون لایه­ پوششی و دارای لایه­ پوششی به دست آمده ­اند. کانتورهای دو بعدی در دو مقطع xoy و xoz ترسیم شده ­اند. کانتورهای مذکور در آخرین ثانیه از بازه­ی شبیه ­سازی حاصل شده ­اند.

 

حالت دارای لایه پوششی :

 

حالت بدون لایه پوششی :

 

دیدگاه

دیدگاهی ثبت نشده.

اولین نفری باشید که نظر می دهید برای “آموزش شبیه سازی تابش انرژی خورشیدی بر روی مخزن بنزین”