آموزش شبیه سازی ماده تغییر فاز دهنده در اتاق

با خرید این محصول، ویدئوی آموزش شبیه سازی ماده تغییر فاز دهنده در اتاق با نرم افزار ansys fluent به همراه فایل شبکه بندی آن (msh.) را دریافت خواهید کرد.

نقد و بررسی : آموزش شبیه سازی ماده تغییر فاز دهنده در اتاق

شرح مسأله

مسأله حاضر به شبیه سازی ماده تغییر فاز دهنده (PCM) در یک اتاق با استفاده از نرم افزار ansys fluent پرداخته است. به طوری کلی مواد تغییر فاز دهنده موادی با ترکیبات آلی هستند که قابلیت جذب و ذخیره مقدار زیادی از انرژی حرارتی نهان را در خود دارند. ذخیره انرژی حرارتی در این مواد، در حین فرایند تغییر فاز (فاز جامد به مایع و یا بالعکس) حاصل می گردد؛ به طوری که در زمان تغییر فاز از جامد به مایع، گرما را از محیط اتاق جذب کرده (موجب سرمایش در ساعات گرم می شود) و در زمان تغییر فاز از مایع به جامد، گرما را به محیط پس می دهد (موجب گرمایش در ساعات سرد می شود). ماده تغییر فاز دهنده مورد بررسی در این شبیه سازی، rubitum-rt20 می باشد که دارای چگالی برابر با 1480 kg.m-3 و ظرفیت حرارتی مخصوص برابر با 2500 j.kg-1.K-1 و رسانش حرارتی برابر با 0.6 W.m-1.K-1 و ویسکوزیته برابر با 0.164428 kg.m-1.s-1 می باشد. در این شبیه سازی برای تعریف مواد تغییر فاز دهنده، از مدل solidification and melting استفاده شده است. برای تعریف مواد تغییر فاز دهنده باید توجه داشت که حداکثر دمایی که در آن دما، فاز جامد حاکم است (solidus temperature) برابر با 295.15 K و حداقل دمایی که در آن دما، فاز مایع حاکم است (liquidus temperature) برابر با 297.15 K می باشد و گرمای نهان ذوب محلول خالص (pure solvent melting heat) برابر با 150000 j.kg-1 تعریف شده است. مدل حاضر دارای یک مقطع مخصوص ورود جریان در بخش بالای خود و یک مقطع مخصوص خروج جریان در بخش پایین خود است. جریان هوا با دبی برابر با 0.018 kg.s-1  و دمای برابر با 302.15 K به صورت افقی وارد مدل شده و در فشاری برابر با فشار اتمسفر از آن خارج می شود. شبیه سازی از نظر زمانی به صورت ناپایا و با گام زمانی برابر با 0.5 ثانیه انجام گرفته است.

 

 

گام اول) ترسیم هندسه و شبکه ­بندی

مدل حاضر به صورت دو بعدی و با استفاده از نرم ­افزار design modeler طراحی شده است. مدل شامل یک ناحیه محسباتی مستطیلی شکل به ابعاد 0.09 متر * 0.5 متر می باشد. درون این ناحیه محاسباتی، چهار ناحیه مخصوص تعریف ماده تغییر فاز دهنده متمایز شده است.

شبکه ­بندی مدل حاضر با استفاده از نرم ­افزار ansys meshing انجام گرفته است. شبکه ­بندی به صورت سازمان یافته انجام گرفته و تعداد سلول­ های تولیدی معادل با 45000 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 فقط در حالت سیالاتی انجام گرفته است و به آنالیز حرارتی نپرداخته است.
  • شبیه ­سازی حاضر از نظر زمانی به صورت ناپایا (unsteady) می باشد؛ زیرا هدف از کار حاضر، بررسی فرایند ذوب و انجماد در گذر زمان است.
  • اثر گرانش (gravity) بر روی مدل نادیده 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 فشار، سرعت، دما و کسر جرمی مایع به دست آمده اند. با توحه به این که فرایند کاری ماده تغییر فاز دهنده وابسته به زمان است و از این رو، از حالت ناپایای زمانی استفاده شده است، نتایج حاصل در زمان های مختلفی از فرایند شبیه سازی به دست آمده است تا بتوان نتایج کار را در گذر زمان به خوبی بررسی نمود. با توجه کانتورهای دما و کسر جرمی مایع، می توان گفت که با گذر زمان، میزان تولید مایع بیشتر می شود. همچنین تصاویر نشان می دهد که فشار و سرعت در گذر زمان به پایداری می رسند و دارای مقادیر تقریباً مشابهی در زمان های مختلف از شبیه سازی هستند.

 

 

 

 

 

نقد وبررسی

نقد بررسی یافت نشد...

اولین نفر باشید که نقد و بررسی ارسال میکنید... “آموزش شبیه سازی ماده تغییر فاز دهنده در اتاق”

پیگیری سفارش
لیست مقایسه
شگفت انگیز ها
you tube
logo-samandehi