انتقال ویروس کرونا با سرفه در بانک، شبیه سازی عددی با انسیس فلوئنت

۱,۱۴۰,۰۰۰ تومان تخفیف دانشجویی

  • در این پروژه، شبیه سازی انتشار ذرات ویروس کرونا در یک بانک، با نرم افزار انسیس فلوئنت (ANSYS Fluent)، انجام شده است.
  • این پروژه در دو حالت، با و بدون روکش پلاستیکی انجام شده است.
  • هندسه سه بعدی این پروژه با نرم افزار انسیس دیزاین مدلر (ANSYS Design Modeler) طراحی شده است.
  • شبکه محاسباتی این پروژه با نرم افزار انسیس مشینگ (ANSYS Meshing) ایجاد شده و شامل 1570219 سلول برای حالت اول و 1618366 سلول برای حالت دوم می باشد.
  • این شبیه سازی به صورت وابسته به زمان (Transient) انجام شده است.
  • از مدل فاز گسسته (DPM) دو طرفه در این شبیه سازی استفاده شده است.
  • مدل تزریق ذرات، مدل قطره (Droplet) می باشد که تبخیر می شوند.
  • از مدل انتقال گونه ها (Species Transport) در این شبیه سازی استفاده شده است.

بر روی افزودن به سبد خرید کلید کرده و فایل های هندسه، مش و فیلم آموزشی جامع را دریافت کنید.

برای سفارش پروژه خود و یا بهره مندی از مشاوره رایگان، با کارشناسان ما از طریق ایمیل (info@ansysfluent.ir)، پشتیبانی آنلاین و یا واتس اپ (09126238673) در ارتباط باشید.

برای کنترل کیفیت خدمات ما میتوانید از محصولات رایگان استفاده کنید.

اگر به ویدیو آموزشی هندسه و مش یک محصول نیاز دارید، میتوانید این گزینه را انتخاب کنید.

در صورتی که نیاز به مشاوره تخصصی از طریق فیلم آموزشی دارید، این گزینه پشتیبانی فنی 1 ساعته در اختیار شما قرار می دهد.

توضیحات

شرح پروژه انتقال ویروس کرونا با سرفه

در این پروژه، با استفاده از نرم افزار انسیس فلوئنت ( ANSYS Fluentانتقال ویروس کرونا با سرفه در داخل یک بانک را شبیه سازی کرده ایم.
هندسه مدل شامل یک حوزه محاسباتی از فضای داخلی یک بانک است که شامل یک میز، دو صندلی و دو نفر است. در این مدل سازی یکی از این دو انسان یک فرد بیمار است. ما دهان او را به عنوان سطح مرجع انتشار ویروس فاز گسسته ، در این مساله در نظر گرفتیم. . در این شبیه سازی دو مدل هندسی مختلف طراحی شده است که شامل یک کیس بدون پوشش پلاستیکی و یک مورد دیگر با در نظر گرفتن پوشش پلاستیکی نازک بین دو نفر روی میز است.
مش بندی مدل با استفاده از نرم افزار انسیس مشینگ (ANSYS Meshing) انجام شده است. تعداد مش برای مورد اول (بدون پوشش پلاستیکی) و مورد دوم (با در نظر گرفتن پوشش پلاستیکی) به ترتیب 1570219 و 1618366 است. همچنین، به دلیل ماهیت پروژه (به عنوان مثال، پراکندگی ذرات/ویروس) از حل گذرا، یعنی حل وابسته به زمان (Transient)  استفاده کرده ایم.

روش های استفاده شده

فرآیند شبیه سازی را در دو حالت مختلف انجام داده ایم.  در مدل‌سازی اول، هیچ پوششی بین مشتری و کارمند بانک وجود ندارد تا قدرت انتقال ویروس را نشان دهد. در مدل دوم  یک پوشش پلاستیکی نازک بین آنها قرار دادیم.  پوشش باید برای نشان دادن روند جلوگیری از انتقال ذرات ویروس به عنوان یک مانع تعریف شده است. برای شبیه سازی حاضر، از مدل فاز گسسته (DPM) استفاده شده است. زیرا این مدل به ما اجازه می دهد تا توده ای از ذرات را به صورت گسسته یا ذره ذره در فضای پیوسته سیال مطالعه کنیم.
در بخش تنظیمات DPM، از Two-way Turbulence Coupling استفاده کردیم تا برهم کنش با فاز پیوسته سیال وجود داشته باشد. برخورد (Stochastic (collision را اعمال کرده ایم چرا که برخورد تصادفی به معنای برخورد قطرات نامنظم با یک دیگر می باشد. همچنین در این پروژه، ادغام قطرات (Coalescence) در نظر گرفته شده است تا ادغام قطرات در نظر گرفته شود و همچنین breakup فعال شده است تا فروپاشی قطرات هم مدل شود. همچنین در این شبیه سازی، نوع رفتار فاز گسسته وابسته به زمان در نظر گرفته شده و برای آن گام زمانی 0.001 را جهت فعال کردن حالت ردیابی ذرات ناپایدار، در نظر گرفتیم.
 پس از فعال سازی مدل فاز گسسته، فرآیند تزریق و نوع و کیفیت ذرات گسسته ای که قرار است تزریق شوند را مشخص کردیم. در این پروژه ذرات تزریقی به صورت قطرات (Droplets)  به دامنه محاسباتی وارد می شوند. بنابرین آب به عنوان قطرات و بخار آب به عنوان یک گونه گازی تبخیر شده، باید تعریف شوند. به همین جهت از مدل انتقال گونه ها (Species transport) استفاده کردیم. لازم به ذکر است که حالت قطره زمانی اعمال می شود که مدل انتقال گونه ها نیز فعال باشد. در این مدل سه گاز مختلف شامل اکسیژن (O2)، نیتروژن (N2) و بخار آب (H2O) در نظر گرفته شده است و بنابراین ناحیه محاسباتی مدل ما دارای جریان هوا خواهد بود.
تزریق به صورت سطحی و از طریق سطح دهان بیمار انجام می شود. طبق این تعریف از تزریق، ذرات ویروس ناشی از سرفه‌های بیمار به طور فیزیکی توسط قطرات آبی که در فضا تبخیر می‌شوند از دهان بیمار خارج می‌شوند. این قطرات ویروس دارای دمای 310 کلوین، سرعت 32 متر بر ثانیه و سرعت جریان 0.018 کیلوگرم بر ثانیه هستند که در فواصل 0 تا 0.1 ثانیه ساطع می شوند. اندازه ذرات ویروس در طول انتشار ثابت نیست و روش توزیع رزین-راملر-لگاریتمی (Rosin-Rammler-Logarithmic Distribution) برای اندازه قطر در نظر گرفته می شود. با پیروی از این روش و فرمولاسیون مناسب، مقادیر مربوط به اندازه قطر حداقل، حداکثر و متوسط، پارامتر نمایی گسترش و تعداد قطر در هر تزریق تعیین می شود.

نتایج

در پایان فرآیند حل، ما ردیابی ذرات ذرات ویروس را در فواصل زمانی مختلف فرآیند شبیه سازی به دست آوردیم. این توالی ذرات بر اساس زمان ماندن ذرات و اندازه قطر ذرات است. ما این فرآیند شبیه سازی را در دو حالت با و بدون پوشش پلاستیکی انجام دادیم. تاثیر پوشش پلاستیکی در جلوگیری از پراکندگی ویروس کرونا از نتایج مشهود است و نشان می‌دهد که پوشش مدل‌سازی شده چگونه می‌تواند از انتشار ویروس جلوگیری کند.

نقد و بررسی‌ها

هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.

Leave a customer review

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

Back To Top
جستجو
Whatsapp تماس با واتس آپ