آموزش شبیه سازی جریان سه فازی آب و هوا و نفت سفید

آموزش شبیه سازی جریان سه فازی آب و هوا و نفت سفید


750,000 تومان

( آخرین بروزرسانی : 14 شهریور, 1401 )

بررسی اجمالی محصول

با خرید این محصول، ویدئوی آموزش شبیه سازی جریان سه فازی آب و هوا و نفت سفید در نرم افزار ansys fluent به همراه فایل شبکه بندی آن (msh.) را دریافت خواهید کرد.

نقد و بررسی : آموزش شبیه سازی جریان سه فازی آب و هوا و نفت سفید

شرح مسأله

مسأله حاضر به شبیه سازی مخلوط سه فازی درون یک کانال با مقطع مربعی پرداخته است. این سه فاز شامل هوا، آب و نفت سفید (kerosene) می باشد. کانال از یک بخش قائم شامل دو مقطع ورودی در بالا و پایین خود و از یک بخش زیگزاگی در راستای افقی با یک مقطع خروجی در انتهای خود تشکیل شده است. در حالت اولیه، فقط جریان هوا درون کانال موجود می باشد و با شروع فرایند شبیه سازی، جریان آب از مقطع ورودی بالایی و جریان نفت سفید از مقطع ورودی پایینی وارد کانال می شوند. بنابراین برای شبیه سازی جریان چندفازی در مدل حاضر، از مدل چندفازی VOF استفاده شده است. همچنین درون فضای داخلی این کانال، از یک محیط متخلخل با ضریب تخلخل 0.1 تشکیل شده است. عامل محرک جریان های هوا و نفت ورودی به درون کانال، اختلاف فشار می باشد؛ بدین ترتیب که دو مقطع ورودی دارای شرط مرزی نوع فشار ورودی با فشار نسبی 1000 پاسکال و تک مقطع خروجی دارای شرط مرزی نوع فشار خروجی با فشار نسبی 0 پاسکال می باشد. هدف از مدل حاضر، بررسی تغییرات کسر حجمی هر یک از فازهای آب، هوا و نفت سفید در گذر زمان است. این شبیه سازی در مدت زمان 5 ثانیه و با گام زمانی 0.1 ثانیه انجام گرفته است.

 

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 کانال عمودی مخصوص ورود جریان های سیال و یک مسیر زیگزاگی شکل  متصل به آن در راستای افقی می باشد. مسیر زیگزاگی به شکل دندانه هایی عمود بر یک دیگر می باشند. سطح مقطع کانال در کل مسیر به شکل مربعی به ضلع 0.0002 متر می باشد. دو مقطع به عنوان ورودی جریان در پایین و بالای بخش عمودی کانال و یک مقطع مخصوص خروجی در بخش افقی و زیگزاگی کانال وجود دارد. شکل زیر نمایی از هندسه­ ترسیمی را نشان می ­دهد.

 

 

شبکه ­بندی مدل حاضر با استفاده از نرم ­افزار ansys meshing انجام گرفته است. شبکه ­بندی به صورت سازمان یافته انجام گرفته و تعداد سلول­ های تولیدی در این مدلسازی برابر 416000 است. شکل زیر نمایی زوم شده از شبکه ­بندی انجام گرفته را نشان می ­دهد.

 

 

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 هر حالت سیالاتی انجام گرفته است.
  • شبیه ­سازی حاضر از نظر زمانی ناپایا (unsteady) می­باشد؛ یعنی مقدار تغییرات کسر حجمی هر یک از فازها بر حسب زمان مورد بررسی قرار گرفته 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، سرعت، و کسر حجمی هر یک از فازهای آب، هوا و نفت سفید به دست آمده اند. همه کانتورها در زمان مربوط به ثانیه آخر فرایند شبیه سازی حاصل شده اند.

 

 

دیدگاه

دیدگاهی ثبت نشده.

اولین نفری باشید که نظر می دهید برای “آموزش شبیه سازی جریان سه فازی آب و هوا و نفت سفید”