بسته آموزشی مدل VOF جریان چند فازی، 10 مثال کاربردی برای کاربران متوسط(بخش دوم)

توضیحات

بسته آموزشی مدل VOF جریان چندفازی، 10 مثال کاربردی برای کاربران متوسط (بخش دوم)

این بسته آموزشی شامل 10 مثال کاربردی برای کاربران متوسط می باشد که استفاده از مدل جریان چندفازی VOF را با نرم افزار انسیس فلوئنت (ANSYS Fluent) آموزش می دهد.

آنچه در این بسته آموزشی خواهید آموخت

سرریز ( سه بعدی و ناپایا زمانی)

سرریز برکه

پروژه شماره 2 جریان آب را در سرریزی که وارد حوض می شود شبیه سازی می کند. یک سرریز اوجی در شبیه سازی جریان وجود دارد که به یک حوض منتهی می شود. در این شبیه سازی دو نوع مدل تعریف شده است که در یکی از آنها آب به صورت جریان سطحی آزاد به سمت سرریز جریان یافته و سپس به حوض می ریزد. در حالی که در دیگری، آب تحت فشار روی سرریز جریان می یابد و به حوض می ریزد. بنابراین، برای هر دو مورد، یک مدل جریان VOF دو فاز استفاده می شود. به طوری که فاز اولیه (هوا) و فاز دوم (آب) تعریف می شود.

باز شدن سد

در پروژه شماره 3 شبیه سازی عددی سد بالابر انجام شده است. مدل VOF برای شبیه سازی دو فاز سیال استفاده می شود و هدف از این پروژه بررسی تغییرات سطح آزاد سیال در طول زمان می باشد. در این پروژه دو مدل بررسی شده است. در مدل اول جریان پس از عبور از سد به مسیر خود ادامه می دهد اما در مدل دوم با مانع مواجه می شود.

پرش هیدرولیکی آب در کانال مستطیلی

در پروژه شماره 4 پرش هیدرولیکی جریان آب مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. روش VOF برای شبیه سازی جریان آب در داخل هوای محیط به طور موثر استفاده می شود. پرش هیدرولیکی در کاربردهای کشاورزی و جریان‌های کانال باز از اهمیت بالایی برخوردار است که جریان آب پس از طی مسافت معینی که با استفاده از معادله تحلیلی قابل حل است، کاهش قابل توجهی در سرعت و افزایش ارتفاع جریان پیدا می‌کند. کار حاضر جریان آب را با دو ورودی جریان جرمی مختلف، 50 و 80 کیلوگرم بر ثانیه تجزیه و تحلیل می‌کند.

جدا ساز گاز-مایع

در پروژه شماره 5 جداسازی فاز مایع از گاز با استفاده از جداکننده استوانه ای افقی بررسی شده است. یک مدل VOF چند فازی برای شبیه سازی دو فاز روغن و سولفید هیدروژن در داخل جداکننده فعال می شود. مخلوط نفت و گاز (به ترتیب با دبی جرمی 3 کیلوگرم بر ثانیه و 0.15 کیلوگرم بر ثانیه) وارد جداکننده می شود و از آنجایی که نفت سنگین تر از گاز است، در حالی که فاز گاز از خروجی بالایی خارج می شود، ته نشین می شود.

جدا کننده جریان دوفازی

پروژه شماره 6 برخورد جریان هوا و آب در یک محفظه جداکننده را شبیه سازی می کند. در این مدل یک محفظه جداکننده استوانه ای طراحی شده که فضای داخلی آن مملو از آب است. از آنجایی که این مدلسازی دو فاز دارد، باید از مدل چند فازی استفاده شود. به همین دلیل در این مدل‌سازی از مدل چند فازی VOF نیز استفاده می‌شود، اثر کشش سطحی بین دو فاز و میزان کشش سطحی بین دو فاز آب و هوا 072/0 نیوتن متر بر متر تعریف می‌شود.

مخزن مخلوط کن (میکسر)

در پروژه شماره 7 یک مخزن میکسر مدلسازی شده و تاثیر پروانه چرخان آن بر رویه اختلاط بررسی شده است. این شبیه سازی از مدل VOF برای سه فاز هوا، آب و نمک استفاده می کند. مدل k-epsilon برای حل جریان آشفته داخل مخزن استفاده می شود. مدل MRF نیز برای مدل سازی چرخش پروانه استفاده می شود.

سینی ستون تقطیر جریان دوفاز