آموزش شبیه­ سازی جریان آب درون یک کانال سه بعدی زیگزاگی

آموزش شبیه­ سازی جریان آب درون یک کانال سه بعدی زیگزاگی


750,000 تومان

( آخرین بروزرسانی : 14 شهریور, 1401 )

بررسی اجمالی محصول

با خرید این محصول، ویدئوی آموزش شبیه­ سازی جریان آب درون یک کانال سه بعدی زیگزاگی در نرم افزار ansys fluent به همراه فایل شبکه بندی آن (msh.) را دریافت خواهید کرد.

نقد و بررسی : آموزش شبیه­ سازی جریان آب درون یک کانال سه بعدی زیگزاگی

شرح مسأله

مسأله­ حاضر به شبیه سازی جریان آب عبوری از یک کانال به شکل زیگزاگی پرداخته است. کانال بدین صورت است که تعداد مراحل نوسان کانال در راستای افقی برابر ده است و زاویه­ کانال در هر یک از این ده مرحله برای مدلسازی برابر 15 درجه فرض شده است. برای این شبیه ­سازی از چند مقدار رینولدز مختلف شامل 53، 107، 191، 266، 320، 427 و 534 استفاده شده است؛ بنابراین با توجه به پایین بودن مقادیر رینولدز، جریان در همه­ مدل­ها از نوع آرام (laminar) تعریف شده است. پس مقدار سرعت ورودی جریان آب در مدل ­های مختلف براساس مقدار رینولدز متغیر بوده اما دمای جریان آب ورودی در همه­ مدل­ ها برابر با 293.15 کلوین می ­باشد. دیواره­ پایینی کانال زیگزاگی به صورت عایق و دیواره­ بالایی آن دارای دمای ثابت 276.65 کلوین می ­باشد. هدف اصلی مسأله، بررسی مقدار عدد ناسلت در مجاورت دیواره­ بالایی کانال می­ باشد.

 

گام 1) ترسیم هندسه و شبکه ­بندی

مدل حاضر به صورت سه ­بعدی و با استفاده از نرم ­افزار design modeler ترسیم شده است. مدل حاضر مربوط به کانالی می ­شود که در راستای افقی خود دارای ساختار زیگزاگی می ­باشد که تعداد این حالت های زیگزاگی برابر ده است. زاویه­ هریک از اوج و فرودهای مدل با راستای افقی برابر با 15 درجه تعریف شده است. همچنین عرض کانال یا همان فاصله­ عمودی بین دو دیواره­ بالایی و پایینی کانال معادل با 8 میلی متر فرض شده است و عمق این کانال برابر با 1 میلی متر می­ باشد.

 

 

شبکه ­بندی مدل با استفاده از نرم ­افزار ansys meshing و به صورت بدون سازمان انجام گرفته است. تعداد سلول­ های ایجاد شده در مدل حاضر برابر 144713 می ­باشد و بر روی دیواره­ های بالایی و پایینی کانال، مش لایه مرزی استفاده شده است.

 

 

گام 2) مراحل شبیه­ سازی

برای شبیه ­سازی مدل حاضر، چند فرض در نظر گرفته شده است که عبارتند از:

  • شبیه ­سازی بر اساس دیدگاه مبتنی بر فشار (pressure-based) صورت گرفته است.
  • شبیه ­سازی به بررسی رفتار سیالاتی و انتقال حرارتی انجام گرفته است.
  • مدل حاضر از نظر زمانی پایا (steady) می­ باشد؛ یعنی ترم زمانی در حل مسأله لحاظ نشده است.
  • اثر گرانش زمین (gravity) بر روی سیال نادیده فرض 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، مقدار عدد ناسلت در رینولدز­های مختلف شبیه­ سازی به دست آمده است. مقدار عدد ناسلت مورد نظر با استفاده از report نرم  افزار بر روی دیواره­ بالایی مدل که دارای شرط مرزی دما ثابت است، به دست می آید. البته در تعیین عدد ناسلت باید به مقادیر موجود در بخش reference value از نرم­ افزار توجه کرد. به طور مثال، در این مدل، طول مشخصه برابر با دوبرابر عرض مقطع کانال می ­باشد و دمای مرجع معادل میانگین دمای اولیه­ ورودی جریان به کانال از مقطع ورودی کانال و دمای خروجی جریان در مقطع خروجی جریان می باشد.

 

 

همچنین کانتورهای سه بعدی سرعت، فشار و دما برای سه مقدار رینولدز مختلف شامل 53، 266 و 534 به دست آمده است.

 

کانتورها در Re=53 :

 

کانتورها در Re=266 :

 

کانتورها در Re=534 :

دیدگاه

دیدگاهی ثبت نشده.

اولین نفری باشید که نظر می دهید برای “آموزش شبیه­ سازی جریان آب درون یک کانال سه بعدی زیگزاگی”