آموزش شبیه سازی جریان مواد هیدرات درون یک زانوئی با استفاده از مدل چندفازی mixture

آموزش شبیه سازی جریان مواد هیدرات درون یک زانوئی با استفاده از مدل چندفازی mixture


با خرید این محصول، ویدئوی آموزش شبیه سازی جریان مواد هیدرات درون یک زانوئی با استفاده از مدل چندفازی mixture در نرم افزار ansys fluent همراه با فایل شبکه بندی آن (msh.) را دریافت خواهید.

نقد و بررسی : آموزش شبیه سازی جریان مواد هیدرات درون یک زانوئی با استفاده از مدل چندفازی mixture

شرح مسأله

مسأله حاضر به شبیه سازی جریان مواد هیدراتی درون یک لوله دارای زانوئی 90 درجه با استفاده از نرم افزار ansys fluent پرداخته است. مواد هیدراتی به موادی در شیمی آلی گفته می شود که حاوی آب می باشند؛ یعنی مواد هیدراتی با اضافه کردن آب به وجود می آیند. ماده هیدراتی موجود در این پروژه از ترکیب سه ماده مختلف شامل آب و بخار آب و متان به وجود آمده است. از این رو، برای تعریف این ماده هیدراتی، از مدل چندفازی mixture استفاده شده است. همچنین بین فاز آب مایع و بخار آب، انتقال جرم در قالب فرایند تبخیر-چگالش (evaporation-condensation) تعریف شده است؛ به طوری که این فرایند تبخیر-چگالش در دمای اشباعی که به صورت یک تابع چند جمله ای از مقدار فشار تعریف شده است، اتفاق خواهد افتاد. درواقع فرض شده است که ماده هیدرات با تبدیل فاز بخار آب به فاز آب مایع در قالب فرایند چگالش حاصل می گردد. جریان ورودی در قالب مخلوطی از بخار آب و متان با سرعتی برابر با 2 متربرثانیه و دمایی برابر با 315 کلوین وارد زانوئی می شوند؛ به طوری که جریان ورودی از 80 درصد متان و 20 درصد بخار آب تشکیل شده است. پس از ورود مخلوط به درون زانوئی و در اثر انتقال حرارت ناشی از جابجایی، پدیده چگالش اتفاق افتاده و درنتیجه، مقداری آب تولید شده و به ترکیب موجود اضافه می شود تا ماده هیدراتی تشکیل بشود.

 

 

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 حاضر مربوط به یک لوله دارای زانوئی 90 درجه می باشد؛ به طوری که قطر این لوله برابر با 2 سانتی متر می باشد.

 

 

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 55040 می باشد.

 

 

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 به صورت ناپایا (unsteady) می باشد؛ یعنی ترم زمان در حل مسأله در نظر گرفته شده است.
  • اثر گرانش (gravity) بر روی مدل در نظر گرفته شده و مقدار شتاب گرانشی معادل 9.81- متربرمجذورثانیه و در راستای محور y در نظر 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 و سه بعدی مربوط به فشار ترکیب، سرعت متان، دمای ترکیب و کسر حجمی فاز آب مایع به دست آمده اند. این نتایج در زمان های مختلفی از فرایند شبیه سازی (بین 0.06 ثانیه الی 0.24 ثانیه) به دست آمده است. همان طور که از تصاویر پیداست، وقتی زمان فرایند شبیه سازی پیش می رود، میزان کسر حجمی آب مایع تولیدی افزایش می یابد.

 

 

نقد وبررسی

نقد بررسی یافت نشد...

اولین نفر باشید که نقد و بررسی ارسال میکنید... “آموزش شبیه سازی جریان مواد هیدرات درون یک زانوئی با استفاده از مدل چندفازی mixture”

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