آموزش شبیه سازی انتقال حرارت از طریق سیستم گرمایش از کف با لوله مارپیچی آب گرم

آموزش شبیه سازی انتقال حرارت از طریق سیستم گرمایش از کف با لوله مارپیچی آب گرم


500,000 تومان

آخرین بروزرسانی : 30 آذر, 1400

بررسی اجمالی محصول

با خرید این محصول، ویدئوی آموزش شبیه سازی انتقال حرارت از طریق سیستم گرمایش از کف با لوله مارپیچی آب گرم 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 انتقال حرارت از طریق سیستم گرمایش از کف با لوله مارپیچی آب گرم

شرح مسأله

مسأله حاضر به شبیه سازی فرایند انتقال حرارت از طریق سیستم گرمایشی از کف زمین اتاق با استفاده از نرم افزار ansys fluent پرداخته است. در این پروژه، یک اتاق در شرایط سرد زمستانی طراحی شده است و یک سیستم حرارتی در کف زمین تعبیه شده است تا فرایند گرمایش هوای داخل اتاق را انجام بدهد. سیستم حرارتی از کف به شکل لوله مارپیچی می باشد که حامل جریان آب گرم می باشد. لوله حامل آب گرم داخل لایه ای از بتن قرار گرفته است و حرارت خود را به لایه بتن کف زمین اتاق منتقل می کند. سپس انتقال حرارت درون لایه بتنی به صورت رسانش اتفاق افتاده و نهایتاً انتقال حرارت جابجایی یا همرفتی از کف زمین، منجر به گرمایش هوای داخل اتاق می شود. برای وقوع انتقال حرارت جابجایی آزاد در فضای داخل اتاق، هوا به صورت گاز ایده آل تعریف شده است. جریان آب گرم با دبی برابر با 0.5 kg.s-1 و دمای 303.15 K وارد لوله می شود تا فرایند حرارت دهی را انجام بدهد. این در حالی است که برای سقف و دیوارهای اتاق، لایه ای از آجر تعریف شده است که با هوای سرد محیط اطراف انتقال حرارت جابجایی انجام می دهد؛ به طوری که دمای محیط برابر با 278.15 K و ضریب انتقال حرارت برابر با 20 W.m-2.K-1 تعریف شده 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. ناحیه محاسباتی مدل حاضر مربوط به یک اتاق به طول 3.6 متر و عرض 2.6 متر و ارتفاع 2.6 متر می باشد و لایه ای از بتن به ضخامت 0.12 متر به عنوان ناحیه جامد در بخش زیرین این اتاق طراحی شده است. درون این لایه بتنی، لوله مارپیچی به قطر 0.04 متر طراحی شده است که به صورت محیطی وارد شده، و پس از طی یک مسیر مارپیچی در سراسر کف اتاق، به خارج از اتاق هدایت می شود.

 

 

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 2936179 می باشد.

 

 

گام دوم) 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 در هر دو حالت سیالاتی و انتقال حرارتی انجام گرفته است.
  • شبیه ­سازی حاضر از نظر زمانی پایا (steady) می­باشد؛ یعنی حل شبیه سازی به صورت مستقل از زمان بوده و ترم زمان در حل مسأله نادیده گرفته شده است.
  • اثر گرانش زمین (gravity) بر روی مدل لحاظ شده و مقدار شتاب گرانشی معادل با 81 m.s-2 در راستای قائم تعریف 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، کانتور سه بعدی مربوط به تغییرات دمای هوای داخل اتاق و جریان آب داخل لوله، کانتورهای دو بعدی مربوط به تغییرات دما و سرعت بر روی صفحه عمودی و گذرنده از میانه اتاق، و بردارهای سرعت جریان هوا بر روی همین صفحه دو بعدی به دست آمده اند. کانتورهای دو بعدی و سه بعدی مربوط به دما به خوبی بیانگر افزایش دمای هوای داخل و عملکرد مثبت سیستم گرمایشی مذکور در حرارت دهی به هوای داخل اتاق می باشد. همچنین کانتور سرعت و بردارهای سرعت بیانگر وقوع انتقال حرارت طبیعی و اعمال اثر شناوری می باشد.

 

 

دیدگاه

دیدگاهی ثبت نشده.

اولین نفری باشید که نظر می دهید برای “آموزش شبیه سازی انتقال حرارت از طریق سیستم گرمایش از کف با لوله مارپیچی آب گرم”