آموزش شبیه سازی کمپرسور همراه با دیفیوزر

آموزش شبیه سازی کمپرسور همراه با دیفیوزر


750,000 تومان

( آخرین بروزرسانی : 14 شهریور, 1401 )

بررسی اجمالی محصول

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

نقد و بررسی : آموزش شبیه سازی کمپرسور همراه با دیفیوزر

شرح مسأله

مسأله حاضر به شبیه سازی کمپرسور همراه با دیفیوزر با استفاده از نرم افزار ansys fluent پرداخته است. یکی از کمپرسورهای پرکاربرد در صنایع، کمپرسور نوع سانتریفیوژ یا گریز از مرکز می باشد. این کمپرسور از ایجاد فشار مثبت همزمان با بهره گیری از نیروی گریز از مرکز برای فشرده کردن گاز استفاده می نماید. با گردش پروانه های کمپرسور، هوای کم فشار از بخش محور مرکزی مکش یافته و فشار آن افزایش می یابد. سپس این هوای فشرده شده به صورت شعاعی از بخش دیفیوزری دور کمپرسور خارج می گردد. برای ساده سازی و کاهش هزینه محاسباتی، و به دلیل ساختار متقارن کمپرسور و شباهت هندسی پره های کمپرسور، فقط یکی از پره ها مدلسازی می شود. مدل هندسی هر پره از دو بخش شامل inblock (متصل به ورودی) و passage (متصل به خروجی) تشکیل شده است. دو پوشش تحت عنوان hub و shroud در دو طرف هر پره قرار گرفته است؛ به طوری که پره ها (blades) در فضای بین دو پوشش قرار گرفته است. پره کمپرسور با سرعت دورانی برابر با 800 rpm حول محور مرکزی خود (محور z) می چرخد. برای تعریف این حرکت دورانی از تکنیک frame motion استفاده شده است؛ بدین معنا که فرض بر این است که پره (blade) به عنوان یک مرز، دارای حرکت دارای حرکت دورانی با سرعت برابر با 0 rpm است و ناحیه دور پره (passage) و دیواره متصل به آن (hub)، دارای سرعت دورانی در بخش frame motion با سرعت برابر با 800 rpm است. علت ایجاد دیفیوزر در مسیر هوای خروجی از هر پره، افزایش فشار هواست. زمانی که سیال از بخش مرکزی کمپرسور خارج می شود، دارای انرژی جنبشی و پتانسیل است. از آنجایی که میزان تغییرات فشار در سیال عبوری با مجذور سرعت سیال رابطه معکوس (طبق رابطه برنولی) دارد، باید سعی گردد تا مقدار سرعت خروجی از پره های کمپرسور کاهش بیابد تا مقدار فشار سیال خروجی افزایش بیابد. این افزایش فشار به افزایش راندمان کاری کمپرسور کمک می کند. بنابراین از دیفیوزر در کمپرسور استفاده می شود؛ زیرا مقطع مجرای عبوری سیال افزایش یافته و با افزایش سطح مقطع مجرا، سرعت عبوری کاهش می یابد، و درنهایت با کاهش سرعت سیال، فشار سیال خروجی تقویت می شود.

 

 

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 مربوط به یک کمپرسور نوع سانتریفیوژ است که دارای پره و دیفیوزر می باشد. از آنجایی که شکل هندسی مدل حول محور مرکزی خود دارای تقارن هندسی است، برای کاهش هزینه محاسباتی فقط یک پره از کمپرسور مدل شده است و در دو وجه جانبی هر پره از شرط مرزی تناوبی استفاده شده است.

 

 

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 معادل با 303600 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 پایا (steady) می باشد؛ یعنی ترم زمان در حل مسأله لحاظ نشده 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 سطحی و تنش برسی بر روی سطح رویی بدنه پره کمپرسور به دست آمده اند. همچنین کانتورهای سه بعدی مربوط به فشار، دما، سرعت و انرژی جنبشی توربولانسی در نواحی اطراف پره کمپرسور به دست آمده اند. ضمناً بردارهای سرعت سه بعدی نیز به دست آمده است.

 

 

 

دیدگاه

دیدگاهی ثبت نشده.

اولین نفری باشید که نظر می دهید برای “آموزش شبیه سازی کمپرسور همراه با دیفیوزر”