آموزش شبیه سازی جریان سیال درون توربین کاپلان

توربین های عکس‌العملی با جریان داخل شونده (Inward Flow) از محبوبترین توربین های مورد استفاده در صنعت به شمار می‌رود، که از مفاهیم جریان محوری (Axial) و گردشی (Radial) بهره می‌برند.

توربین کاپلان نیز در همین دسته قرار می‌گیرد. ورودی تیوبی پیچشی است که به دور دریچه‌های هدایت کننده  می‌چرخد. آب توسط دریچه‌های هدایت کننده به صورت مماسی به رانر خورده و توسط تیغه‌های ملخی رانر حالت مارپیچی به خود می‌گیرد که در نهایت باعث چرخش رانر می‌شود.

دو پارامتر تنظیمی زاویه تیغه‌ها و دریچه‌های هدایت کننده باعث می‌شوند توربین‌های کاپلان در محدوده وسیعی کارایی داشته باشند. در کاربردهای خانگی با حدود تراز مؤثر 60 سانتیمتر توربین‌های کاپلان ارزان قیمتی ساخته می‌شوند.

در این آموزش سعی شده است تا جریان سیال درون توربین کاپلان توسط نرم افزار Ansys Fluent شبیه سازی گردد.

هندسه و شبکه بندی

هندسه مورد نیاز برای این تحلیل توسط نرم افزار Ansys Design Modeler تولید شده و شبکه بندی مورد نیاز نیز توسط نرم افزار Ansys Meshing تولید شده است. نوع شبکه بندی مورد استفاده در این تحلیل از نوع بی سازمان بوده و تعداد کل سلول های تولید شده برای این هندسه برابر 919824 سلول می‌باشد.

مدل مورد استفاده

با توجه به اینکه سرعت زاویه ای پره توربین در این تحلیل تا حدودی بالا بوده و آشفتکی حاصل از برخورد سیال به پره های توربین بسیار بالا بوده، بنابراین برای تحلیل هرچه بهتر آشفتگی جریان از مدل  K-epsilon RNG استفاده شده است.

شرایط مرزی

Cell Zone Condition برای شبکه بندی ایجاد شده در ناحیه حل به صورت Frame Motion تعریف شده است که دارای سرعت دورانی برابر 3300 دور بر دقیقه می‌باشد. ورودی جریان برای این هندسه به صورت Pressure Inlet و خروجی جریان از توربین نیز به صورت Pressure Outlet در نظر گرفته شده است. دیواره خارجی نیز به صورت دیواره ساکن درنظر گرفته شده است.

گسسته سازی معادلات

با توجه به نوع انتقال حرارت در این تحلیل، از حلگر Pressure-Based برای حل معادلات استفاده شده و از الگوریتم SIMPLE برای گسسته سازی معادلات کوپل شده سرعت و فشار استفاده شده است. معادلات مومنتم به صورت Second Order Upwind  گسسته سازی شده اند.

در آخر نیز نتایج حاصله به صورت کانتور های خطوط جریان ، فشار و همچنین سرعت سیال نشان داده شده اند.

پیشنهادات شرکت پردازشگران مهر

برای مدلسازی و شبیه سازی جریان سیال درون توربین کاپلان در یک تانک 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.