شبیه سازی جریان در یک سیکلون با استفاده از نرم افزار انسیس فلوئنت

در این پروژه شبیه سازی جریان در هیدروسیکلون انجام شده است. در این شبیه سازی حرکت پارتیکل ها درون یک هیدروسیکلون توسط نرم افزار Ansys Fluent شبیه سازی شده است. برای تحلیل فرآیند جداسازی و به منظور شبیه سازی ذرات از مدل Discrete Phase استفاده شده است. برای تحلیل آشفتگی جریان حاصل از برهمکنش این جریان دوفازی از مدل ویسکوزیته توربولانسی K-epsilon RNG استفاده شده است.

در این تحلیل سعی شده است تا جریان جداساز ذرات هوا در یک هیدروسیکلون، توسط نرم افزار Ansys Fluent شبیه سازی و تحلیل گردد.

تمامی فایل های آموزشی قرار داده شده در سایت به صورت آموزش کلی بوده و صرفا جهت معرفی و آشنایی اولیه با روند انجام پروژه ها در نرم افزار فلوئنت و همچنین معرفی مختصر مدل استفاده شده در پروژه می باشد. در هیچ کدام از این فایل های آموزشی، هیچ آموزشی در مورد روش تولید هندسه و شبکه بندی ارائه نشده است.
درصورت نیاز به آموزش و راهنمایی جامع در هر زمینه ای کافیست تنها با ما تماس بگیرید. مجموعه ما آماده ارائه تمامی خدمات جامع در زمینه آموزش هم به صورت مجازی و هم به صورت حضوری می باشد.

نقد و بررسی : شبیه سازی جریان در یک سیکلون با استفاده از نرم افزار انسیس فلوئنت

شبیه سازی جریان در سیکلون با استفاده از انسیس فلوئنت

مقدمه ­ای بر سیکلون­ ها

سیکلون­ ها یکی از پرکاربردترین سیستم­های صنعتی در زمینه­ی غبارگیری هوا یا جداسازی ذرات جامد از جریان گازی می­باشند. در این نوع سیستم ها، عملیات جداسازی ذرات جامد از جریان­ های گازی بدون استفاده از فیلتر و با کمک از نیروهای گریز از مرکز و گرانش صورت می­گیرد. سیکلون­ ها علاوه بر بحث کاهش آلایندگی هوا، در زمینه ­ی بازگرداندن ذرات جامد به چرخه­ ی تولید نیز به کار می­آیند. این سیستم­ ها معمولاً در صنایع چوب­ بری، سیمان و هر صنعت تولید کننده­ ی ذرات معلق در هوا کاربرد دارند.

 

مکانیزم عملکردی سیکلون ­ها

در ساختمان سیکلون­ ها یک ورودی مخصوص هوای ناخالص و دو خروجی مخصوص ذرات جامد و هوای خالص وجود دارد. هوای دارای ذرات معلق از بخش ورودی سیکلون وارد سیکلون شده و در فضای بین استوانه­ ی داخلی و بدنه ­ی استوانه­ ای شکل خارجی به صورت مارپیچ و گردابه ­ای به حرکت در می­ آید؛ به گونه­ای که ذرات جامد معلق در هوا بر اثر نیروی گریز از مرکز و وزن سنگین ­تری که دارند، از جریان گازی جدا می­گردند و به علت وجود نیروی گرانش به سمت پایین حرکت می­کنند. بدین ترتیب ذرات جامد معلق در هوا از جریان هوا جدا می­ شوند. جریان گازی نیز پس از رسیدن به ناحیه­ ی مخروط ناقص، به سمت بالا تغییر جهت می­دهد و از قسمت بالای محفظه خارج می­شود. شکل 1 نمایی از ساختمان درونی سیکلون­ ها را نشان می­دهد.

 

شکل 1 : نمایی از ساختمان درونی سیکلون­ ها

 

شبیه سازی سیکلون

گام 1) ترسیم هندسه

مدلسازی حاضر به صورت سه بعدی و با استفاده از نرم­افزار gambit صورت گرفته است. ساختار سیکلون طراحی شده از یک قسمت استوانه ­ای و یک قسمت مخروطی ناقص تشکیل شده است؛ به گونه­ای که یک استوانه­ ی مجزای کوچک­تر نیز در بخش داخلی بدنه­ ی استوانه­ ای بیرونی قرار می­گیرد. از بالای هندسه، یک مقطع ذوزنقه­ ای شکل به عنوان ورودی جریان هوای آغشته به غبار و یک مقطع دایروی به عنوان خروجی هوای خالص طراحی شده و از پایین هندسه، یک مقطع دایروی به عنوان محل تجمع ذرات گرد و غبار طراحی شده است. شکل 2 نمایی از هندسه­ ی ترسیمی را نشان می­دهد.

 

گام 2) شبکه­ بندی

شبکه­ بندی مدل حاضر با استفاده از نرم ­افزار gambit انجام گرفته است. مش مورد استفاده از نوع بدون سازمان بوده و تعداد سلول ­های تولیدی معادل 142499 می­باشد. شکل 3 نمایی از شبکه­ بندی را نشان می­دهد.

شکل 3 : نمایی از شبکه­ بندی

 

شرح مسأله

مسأله­ ی حاضر به شبیه­سازی یک دستگاه سیکلون گازی پرداخته است. در این سیستم، جریان گازی از بالا به صورت پیوسته وارد فضای درونی بین دو استوانه و سپس بخش مخروطی ناقص می­شود؛ در حالی که ذرات جامد نیز از بالا به صورت گسسته وارد فضای داخلی سیکلون می­شوند. تماس این دو دسته جریان منجر به جداسازی این دو فاز از یک­دیگر می­شود. در شبیه­ سازی حاضر، هوا به عنوان جریان گازی و خاکستر به عنوان ذرات جامد فاز گسسته تعریف شده­اند.

برای حل این مسأله، چند فرض در نظر گرفته شده است:

  • شبیه­ سازی از نظر زمانی پایا می­باشد.
  • اثر گرانش زمین معادل با 81 m.s-1 در شبیه­ سازی لحاظ شده است.
  • حل بر اساس دیدگاه pressure-based صورت گرفته است.

 

 گام 3) تعریف set up و حل مسأله

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

 

جدول 1 : خلاصه مراحل شبیه­ سازی و فرایند حل

 

تعریف فار گسسته : این شبیه­ سازی به بررسی رفتار یک فاز گسسته از دیدگاه لاگرانژی در حضور یک سیال پیوسته در دیدگاه اویلری می­ پردازد. جریان گازی به عنوان سیال پیوسته تحت دیدگاه اویلری قرار دارد؛ درحالی که ذرات جامد خاکستر به صورت گسسته و تحت دیدگاه لاگرانژی مورد بررسی قرار می­گیرند. فرض مسأله بر این است که رفتار فاز گسسته تحت تأثیر فاز پیوسته قرار نمی­گیرد. بنابراین، برای تنظیم فاز گسسته، گزینه­ ی interaction with continuous phase غیرفعال می­باشد. همچنین تزریق فاز گسسته به صورت inert از بخش ورودی سیکلون تعریف شده است؛ بدین معنا که فاز گسسته بی­ اثر بوده و رفتار خاصی از خود نشان نمی­دهد.

 

تعریف شرایط مرزی : در بخش ورودی، جریان هوا دارای سرعت قابل توجهی معادل 21 m.s-1 می­باشد تا موجب ایجاد پدیده­ ی گرداب ه­ای قابل توجهی گردد. همچنین رفتار فاز گسسته (خاکستر) در بخش ورودی و خروجی هوا به صورت escape می­باشد، یعنی خاکستر از این مرز عبور می­کند؛ در حالی که در بخش خروجی خاکستر به صورت trap می­باشد، زیرا ذرات خاکستر پس از جدا شدن از هوا در انتهای سیکلون انباشته می­شوند؛ و در نزدیکی جداره­ های سیکلون به صورت reflect می­باشد، یعنی پس از برخورد با دیواره­ها برگشت می­خورند که این بازتاب دارای ضریب 0.8 در راستاهای عمودی و مماسی می­باشد.

گام 5) نتایج نهایی

پس از پایان فرایند حل، کانتورهای سرعت و فشار، خطوط جریان و بردارهای سرعت به ترتیب در شکل­های زیر نشان داده شده است.

 

خدمات شرکت پردازشگران مهر

برای مدلسازی و شبیه سازی مسائل مختلف 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-07175083

نرم افزار جانبی

Gambit

رژیم های سیالاتی

جریان های گسسته

رشته ها

مکانیک

نرم افزار اصلی

Fluent

ورژن نرم افزار اصلی

Ansys Fluent 18

نقد وبررسی

نقد بررسی یافت نشد...

اولین نفر باشید که نقد و بررسی ارسال میکنید... “شبیه سازی جریان در یک سیکلون با استفاده از نرم افزار انسیس فلوئنت”

پیگیری سفارش
لیست مقایسه
شگفت انگیز ها
logo-samandehi