آموزش شبیه سازی توربین آبی محور افقی

آموزش شبیه سازی توربین آبی محور افقیANM-22098350-1


500,000 تومان

آخرین بروزرسانی : 30 آذر, 1400

بررسی اجمالی محصول

با خرید این محصول، ویدئوی آموزش شبیه سازی توربین آبی محور افقی با 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 توربین آبی محور افقی

شبیه سازی توربین آبی محور افقی

مقدمه ­ای از توربین­ ها

توربین یک وسیله­ ی مکانیکی دوار است که انرژی را از جریان سیال می­گیرد و آن را به کار مفید تبدیل می­ کند. در ساختار تشکیل دهنده­ ی توربین­ ها دو بخش اصلی شامل یک قطعه­ ی متحرک (rotor) و یک مجموعه پره (blades) می­باشد. انواع توربین­ ها شامل توربین­ های بخار، توربین­ های گاز، توربین­ های باد و توربین­ های آبی می­باشد. توربین ­های آبی توربوماشین­ هایی هستند که انرژی جنبشی حاصل از جریان آب یا انرژی پتانسیل ناشی از اختلاف ارتفاع آب را تبدیل به حرکت دورانی می‌کنند. درواقع دو عامل سرعت جریان آب و هد فشاری آب دو عامل مهم برای تولید انرژی در توربین ­های آبی می­باشد. توربین­ های آبی بر اساس نوع جریان آب به سه دسته ­ی کلی تقسیم می­شوند: توربین­ های جریان­ی محوری (kaplan) که جریان­ آب در راستای طول توربین است، توربین­ های جریان شعاعی (francis) که جریان آب در راستای شعاع توربین است و توربین­ های جریان مماسی (pelton) که جریان آب در جهت مماس بر توربین است. شکل 1 شماتیکی کلی از انواع توربین­ های آبی را ارائه می­ دهد.

شکل 1 : انواع توربین­ های آبی

 

شرح مسأله

مسأله­ ی حاضر به بررسی جریان آب بر روی پره­ های توربین آبی پرداخته است؛ به طوری که هدف از مسأله، بررسی توزیع سرعت و فشار بر روی بر روی بدنه­ پره­ ها می ­باشد. سه ناحیه در اطراف پره ­ها مخصوص جریان آب در نظر گرفته شده است. دو ناحیه در اطراف پره­ ها شامل یک ناحیه­ ی استوانه­ ای شکل دقیقاً در اطراف پره­ها و یک ناحیه­­ ی بزرگ در اطراف این استوانه در نظر گرفته شده است. جریان آب در فضای بزرگ بیرونی به صورت جریان عادی رفتار می­کند؛ در حالی که در ناحیه­ ی استوانه ­ای شکل اطراف پره­ ها، جریان چرخشی تحت تأثیر حرکت دورانی پره ­ها ایجاد می­گردد.

برای شبیه­ سازی مسأله­ ی حاضر، چند فرض در نظر گرفته شده است:

  • شبیه­ سازی مسأله از نظر زمانی به صورت پایا (steady) صورت گرفته است؛ زیرا توربین آبی حاضر از نوع محور افقی می­باشد و درنتیجه زمان بر روی نیروهای درگ و لیفت اثرگذار نخواهد بود.
  • برای شبیه­ سازی از حلگر pressure-based استفاده شده است.
  • اثر گرانش زمین بر روی جریان سیال لحاظ نشده است.

 

گام 1) ترسیم هندسه و شبکه ­بندی

مدل حاضر به صورت سه ­بعدی طراحی شده است؛ بدین صورت که مقطع مربوط به پره­ های توربین به شکل ایرفویل نوع S814 می­باشد که مختصات نقاط آن از سایت airfoil tools به دست می ­آید و در قالب فایل notepad خروجی گرفته می­شود. با توجه به این که مقطع ایرفویلی پره­ ها در مقاطع مختلف پره با مقیاس مشخصی کاهش یا افزایش می­یابد، از excel برای تعریف مختصات پره ­ها در مقاطع مختلف استفاده می­شود. سپس هر یک از مقاطع ایرفویلی را در زاویه­ ی و مختصات مناسب، در نرم­ افزار solidworks رسم شده و سپس به نرم­ افزار design modeler جهت طراحی پره­ ها و محور دوران توربین وارد می­گردد. در نرم­ افزار design modeler مدلسازی بدین صورت است که در فضای اطراف پره­ های توربین، یک استوانه مخصوص ایجاد جریان گردشی هوا ایجاد شده و یک فضای بزرگ نیز به عنوان فضای مخصوص جریان عادی هوا طراحی شده است. شکل 2 نمایی از هندسه­ ی ترسیمی را نشان می ­دهد.

 

شکل 2 : نمایی از هندسه ترسیمی

 

شبکه­ بندی مدل با استفاده از نرم ­افزار ansys meshing و به صورت بدون سازمان انجام گرفته است. برای افزایش دقت در مدل سازی از مش لایه­ مرزی بر روی سطوح پره ­های توربین استفاده شده است و تعداد سلول­ های تولیدی برابر 4270222 می­باشد. شکل 3 نمایی از شبکه ­بندی را نشان می­دهد.

شکل 3 : نمایی از شبکه­ بندی

 

گام 2) مراحل شبیه­ سازی

خلاصه­ ای از مراحل تعریف مسأله و تعریف حل آن در جدول 1 آمده است :

 

مدل آشفتگی k-omega SST :

از آنجایی که شبیه­ سازی حاضر مربوط به جریان خارجی می­باشد، از مدل k-omega استفاده شده است. این مدل از k-omega به صورت یک تابع ترکیبی عمل میکند؛ به طوری که موجب انتقال تدریجی جریان از مدل k-omega در نواحی نزدیک دیواره، به مدل k-epsilone در نواحی دورتر از لایه­ی مرزی می­شود. این مدل برای جریان­ های دارای گرادیان فشار معکوس و در شبیه ­سازی­های مربوط به ایرفویل­ ها پرکاربرد می­باشد. از آنجایی که در مدل k-omega تابع دیواره تعریف نمی­شود، لذا باید در نواحی نزدیک دیواره­های ایرفویل، از شبکه­ های ریزتر استفاده گردد به طوری که y+ نزدیک دیواره کمتر از 1 شوند تا تنش بررشی و لایه مرزی در نزدیکی پره ها به خوبی مدل شوند.

استفاده از تکنیک frame motion :

هدف از شبیه ­سازی حاضر، بررسی اثر جریان آب بر روی پره ­های توربین می­باشد. در این مسأله، پره­ های توربین با سرعت دورانی 191 rpm حول محور افقی خود می­چرخد و هوای موجود در ناحیه­ ی اطراف پره ­ها ساکن می­باشد. حال با استفاده از روش مذکور، می­توان پره ­ها را به صورت ثابت فرض کرد و جریان آب اطراف پره ­ها را به صورت ناحیه­ ی در حال چرخش با همان سرعت دورانی 191 rpm حول محور z فرض کرد. همچنین، از آنجایی که شبیه ­سازی به صورت پایا می­باشد، گزینه­ ی mesh motion غیرفعال است؛ زیرا این گزینه برای زمانی کاربرد دارد که اثر زمانی باید بر روی حل مسأله اعمال گردد و هدف مسأله، تعریف سرعت دورانی برای پره­ های توربین باشد.

 

گام 3) نتایج نهایی

در پایان فرایند شبیه­ سازی، کانتورهای دو بعدی و سه بعدی  سرعت جریان آب، کانتور فشار، بردارهای سرعت و خطوط جریان به دست آمده است. شکل­ های 4 الی 9 نتایج نهایی حل را نشان می­دهد.

 

 

خدمات شرکت پردازشگران مهر

برای مدلسازی و شبیه سازی شبیه ساز گرمایش سیال درون رادیاتور با یک پنل خورشیدی در نرم افزار انسیس فلوئنت (ANSYS Fluent) با ما تماس بگیرید. شرکت ما کارشناسان را در زمینه های مختلف مهندسی جمع آوری کرده است تا از کیفیت شبیه سازی CFD اطمینان حاصل شود. شرکت مهر اولین شرکتی است که شما می توانید با اطمینان خاطر سفارش پروژه CFD  خود را آنلاین انجام دهید. یکی از اهداف ما این است که استفاده از روش های قدرتمند محاسباتی دینامیک سیالات را افزایش داده و مهندسان و کسانی که به دنبال دانش حرفه ای در CFD هستند را آموزش دهیم.

شبیه سازی های دینامیک سیالات محاسباتی با خدمات ما آسان خواهد شد. برای آموزش کاربرد های CFD و نرم افزارهای شبیه سازی با ما تماس بگیرید. پیشنهاد ما به شما خدمات زیر است. آموزش فلوئنت ,آموزش دینامیک سیالات محاسباتی ,انجام پروژه فلوئنت,مشاوره CFD  ,شبیه سازی با فلوئنت,انجام شبیه سازی با  فلوئنت,مشاوره پایان نامه فلوئنت,آموزش پایان نامه فلوئنت. مهندسان با تجربه ما مشاوره پیشرفته و پشتیبانی فنی مناسب را برای پروژهای دانشگاهی و صنعتی در اختیار شما قرار خواهند داد. شرکت پردازشگران مهر دارای سال ها تجربه در مدیریت و انجام پروژه های CFD است. ما آماده ایم که بهترین خدمات شبیه سازی را در فیلدهای مختلف مهندسی به شما ارائه دهیم.

از نرم افزار حلگر دینامیک سیالات محاسباتی انسیس فلوئنت برای شبیه سازی این پروژه استفاده شده است.

بله، با توجه به پروژه مورد نظر، هندسه با گمبیت و یا دیزاین مدلر رسم شده است و برای مش بندی از نرم افزار انسیس مشینگ یا گمبیت استفاده شده است و در فایل های دانلودی شما موجود میباشد.

بله، با خرید پروژه از سایت ما میتوانید از تخفیف 20 درصدی سفارش آموزش پروژه برخوردار شوید. این آموزش در مورد پروژه خریداری شده توسط شما بوده و در صورت تمایل میتوانید آموزش بهبود، بهینه سازی و بررسی پارامتر های مختلف را سفارش دهید.

بنا به انتخاب شما آموزش به صورت حضوری و یا غیر حضوری می باشد، در صورتی که گزینه مورد نظر شما غیر حضوری باشد آموزش به صورت آنلاین انجام شده و در انتهای جلسه آموزشی فیلم ذخیره شده از این جلسه برای شما ارسال خواهد شد.

مشخصات فنی : ANM-22098350-1

نرم افزار جانبی

Ansys Design Modeler, Ansys Meshing, Solidworks

رژیم های سیالاتی

توربو ماشین ها

رشته ها

مکانیک

نرم افزار اصلی

ANSYS

ورژن نرم افزار اصلی

Ansys Fluent 18

دیدگاه

دیدگاهی ثبت نشده.

اولین نفری باشید که نظر می دهید برای “آموزش شبیه سازی توربین آبی محور افقی”