آموزش شبیه سازی فیلم آب تولیدی بر روی سطح ایرفویل سه بعدی

آموزش شبیه سازی فیلم آب تولیدی بر روی سطح ایرفویل سه بعدی


750,000 تومان

( آخرین بروزرسانی : 14 شهریور, 1401 )

بررسی اجمالی محصول

با خرید این محصول، ویدئوی آموزش شبیه سازی فیلم آب تولیدی بر روی سطح ایرفویل سه بعدی در نرم افزار ansys fluent به همراه فایل شبکه بندی آن (msh.) را دریافت خواهید کرد.

نقد و بررسی : آموزش شبیه سازی فیلم آب تولیدی بر روی سطح ایرفویل سه بعدی

شرح مسأله

مسأله حاضر به شبیه سازی جریان هوا حول ایرفویل و ایجاد فیلم مایع روی سطح بدنه ایرفویل با استفاده از نرم افزار ansys fluent پرداخته است. درواقع، وقتی هوای دارای رطوبت و قطرات آب به سطح ایرفویل برخورد پیدا می کند، ممکن است که فیلمی از قطرات آب بر روی بدنه ایرفویل ایجاد و جاری گردد. هدف از کار حاضر، بررسی ضخامت لایه سیال تولیدی و جاری شده بر روی بدنه ایرفویل است؛ زیرا وجود این لایه از فیلم بر روی بدنه ایرفویل هواپیما می تواند در دماهای بسیار پایین منجر به یخ زدگی قطرات آب روی سطح ایرفویل گردد. برای انجام شبیه سازی و براورد میزان فیلم مایع تولیدی، از مدل eulerian wall film یا EWF استفاده شده است. این مدل برای براورد و بررسی ایجاد شدن و یا جاری شدن فیلم نازک مایع روی سطوح دیواره ها مورد استفاده قرار می گیرد. این مدل فقط برای مدل های هندسی سه بعدی قابل استفاده است و برای استفاده از آن، باید مدل چندفازی eulerian را فعال کرد. مدل فیلم دیواره اویلرین برخلاف سایر مدل های موجود در نرم افزار (مانند مدل VOF و مدل تشعشعی و …..)، قابلیت دارد که شرایط مرزی اولیه را بر روی دیواره ها اصلاح نماید و از این رو، دارای تعامل مناسبی با فیلم های مایع می باشد. در شبیه سازی حاضر، فاز اولیه مدل اویلرین هواست و فاز ثانویه آن، قطرات آب مایع می باشد که این قطرات آب به عنوان ماده تشکیل دهنده فیلم مایع اویلرین نیز تعریف شده است. مخلوط جریان هوا و قطرات آب با سرعتی برابر با 30 متربرثانیه و دمای 250 کلوین به سمت بدنه ایرفویل حرکت می کند؛ به طوری که مقدار کسر حجمی قطرات آب معادل با 0.002 می باشد. شرط مرزی دیواره ایرفویل به صورتی تعریف شده است که در حالت اولیه، فیلم مایع دارای ارتفاع و سرعت صفر می باشد. فرایند شبیه سازی در مدت زمان 1 ثانیه و با گام زمانی معادل با 0.0001 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 ناحیه محاسباتی مکعب مستطیلی به ابعاد 5 متر * 2 متر * 3 متر می باشد که درون آن، یک ایرفویل سه بعدی به عمق 1 متر قرار گرفته است. برای ترسیم این ایرفویل، باید مجموعه مختصات نقاط تشکیل دهنده انحنای سطح بدنه ایرفویل را تحت عنوان ابر نقاط به نرم افزار فراخوانی کرد.

 

 

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 در این مدلسازی برابر 978532 است.

 

 

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 در هر دو حالت سیالاتی و انتقال حرارتی انجام گرفته است.
  • شبیه ­سازی حاضر از نظر زمانی ناپایا (unsteady) می ­باشد؛ زیرا تغییرات ضخامت فیلم اویلرین در گذر زمان بررسی شده است.
  • اثر گرانش زمین (gravity) بر روی مدل معادل با 9.81- m.s-2 و در راستای محور y 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 مربوط به چگالی، فشار، سرعت آب، سرعت هوا، کسر حجمی آب و کسر حجمی هوا به دست آمده است. همچنین کانتور ضخامت فیلم ایجاد شده بر روی بدنه ایرفویل نیز به دست آمده است. تمام کانتورها مربوط به به ثانیه آخر فرایند شبیه سازی می باشند.

 

 

دیدگاه

دیدگاهی ثبت نشده.

اولین نفری باشید که نظر می دهید برای “آموزش شبیه سازی فیلم آب تولیدی بر روی سطح ایرفویل سه بعدی”