مرجع مقالات فلوئنت

 انجام پروژه با انسیس فلوئنت

معرفی نرم افزار Design modeler

نرم افزار Design Modeler اولین ماژولی که برای  ترسیم هندسه توسط شرکت انسیس ارائه گردید. این نرم افزار تمامی نیازهای کاربران سی اف دی را به خوبی برطرف کرده و آن ها را از هرگونه نیاز به نرم افزارهای دیگر بی نیاز گردانده. از جمله مزیت های این نرم افزار می توان به همگام سازی آن با نرم افزار انسیس مشینگ(Ansys Meshing) اشاره کرد. به طور که تمامی مراحل نام گذاری هندسه(Name Selection) و حجم دهی به مدل در این نرم افزار قابل انجام بوده است. لازم به ذکر است برای رابطه کاربری این نرم افزار نیاز به یادگیری داشته و در صورت عدم آگاهی از دستورها و نحوه مدل سازی خطاهای متعددی را شاهد خواهید بود. در ادامه به بررسی برخی از دستورات داخل این نرم افزار پرداخته شده است.

Boolean (برای ادغام کردن دو حجم)

Subtract (کم کردن دو حجم از یکدیگر)

Meg ( اضافه کردن دو حجم به یکدیگر)

 

دستورات بالا از جمله کاربردی ترین دستورات برای آماده کردن هندسه به منظور شبکه بندی در انسیس مشینگ می باشد. به طور مثال بااستفاده از دستور Subtract می توان دو حجم را از یکدیگر کم کرده تا فقط دامنه اطراف هندسه شبکه بندی گردد. همجنین لازم به ذکر است این نرم افزار با بروز رسانی های صورت و پشتیبانی از انواع فرمت های خروجی هندسه میتواند تمامی نیاز کاربران را برطرف کرده و کاربر دیگر نیازی به استفاده از نرم افزارهای جانبی به مانند کتیا یا سالیدورکز ندارد.

انجام پروژه با انسیس فلوئنت

2-گام زمانی(Time Step)

اما همیشه این نادرست مربوط به تنظیمات بخش ماژول نبوده و تعیین گام وقتی بزرگ موجب ایجاد این غلط می­شود. برای تعیین گام وقتی با صرفه فرمول­­های مختلفی به مانند  CFL ساخته شده است. البته بهترین راه و روش از دید نویسنده این مشاهده تعداد تکرارهای یک گام زمانی بوده به طور مثال چنانچه در گام زمانی سوم حل در تکرار 300 همگرایی حاصل می­گردد سفارش می­شود که از گام زمانی کوچکتر به کار گیری گردد. این روند تا جایی ادامه پیدا کند تا هر گام وقتی در کمتر از 100 تکرار همگرا شود لازم به ذکر است همیشه گام­های زمانی خیلی کوچک مناسب یک همسان سازی نبوده و گاها با تحقیر کردن افراطی گام زمانی در کنار ارتقا شدید هزینه محاسباتی موجب عدم همگرایی یکسان سازی می­شوید.

3-کیفیت نامناسب شبکه

یکی از وسیع ترین اشتباهات کاربران سی اف دی عدم توجه کافی به شیوه شبکه بندی می­باشد . به طوری که اکثر اوقات کاربران سوای یادگرفتن و آموزش مناسب ابتدا به ایجاد شبکه می­کنند. به طوری که در پی و با وارد شدن به حریم فلوئنت با خطاهای فراوانی از جماه خطای حجم منفی مواجه می­گردند.

در نگاه نخستین کیفیت و دسته شبکه هیج ربطی به خطای حجم منفی نداشته ولی با نگاه با جزییات بیشتر میتوان فهمید استفاده از یک مش نامناسب علاوه بر عدم همگرایی موجب تولید این نادرست می­گردد. به طور مثال استعمال از یک مش با زوایای نامناسب موجب واگرایی میشود و زمانی که این مش در ماژول دینامیک مش مورد استعمال قرار می­گیرد با توجه به کاهش طبیعی کیفیت شبکه در طول حل میتواند خطای حجم منفی (negative volume) را تخت‌گاز ایجاد کند.

 انجام پروژه با انسیس فلوئنت

فرض فرمایید در قدم اولیه تعداد کانال شما پانصد هزار سلول محاسباتی باشد، در گام‌بعدی هفتصد پنجاه هزار سلول محاسباتی برای مشابه سازی در لحاظ گرفته به صورت که به نسبت اثبات در هر قدم کانال شما تحت شود. در گام آن گاه بایستی کانال خویش را ریزتر نمایید به صورت نمونه یک میلیون سلول محاسباتی را در حیث بگیرد و مشابه سازی خویش را انجام دهید. این عمل را تا هنگامی انجام دهید که متغیر آیتم مطالعه شما تغییرات محسوسی نداشته باشد .

در صورت تحت تعدادی مثال از نمودارهای مقاله ها دارای اعتبار برای استقلال از کانال ، نشان داده شده‌است.

همان گونه که به چشم میخورد برای تعداد کانال های متفاوت یک متغیر (درین نوشته ی علمی با اعتنا به اهمیت انتقال حرارت ، دما گزینش شده‌است) گزینه باز بینی قرار گرفته  و سلول های محاسباتی تا وقتی که متغیر دما تغییر تحول محسوسی نداشته ارتقا یافته می‌باشد. یعنی هنگامی که نسبتاً متغیر گزینش گردیده در دو کانال گوناگون تغییر‌و تحول محسوسی نداشته باشد.

با اعتنا به اینکه قصد ما گزینش با صرفه ترین اندازه برای کانال بندی میباشد ، بایستی تعداد کانال یکی‌از ما‌نده به انتها را برای ارائه نتیجه ها مشابه سازی تعیین کنیم تا هزینه محاسباتی ما ارتقاء پیدا نکند. فرض نمایید متغیر دما ، در تعداد کانال یک میلیون و همینطور یک میلیون و پانصد هزار تغییر و تحول محسوسی نداشته باشد پس می بایست تعداد کانال یک میلیون را برای مشابه سازی خویش تعیین فرمائید.

 

با اعتنا به مطالب بالا باز نگری استقلال از کانال در فلوئنت امری بسیار مهم در هر مشابه سازی بوده به نحوی که در چهره عدم  باز‌نگری آن، پاسخ های شما قطعیت نداشته و قابل استناد نمیباشد.

 انجام پروژه با انسیس فلوئنت

با اعتنا بدین که دیوارها یکی‌از منابع اصلی ساخت ورتیسیته بوده و پروفیل سرعت میانگین نیز متعلق به شرط عدم لغزش برروی دیوار می باشد. لذا جریان­های اغتشاشی به شدت پایین تاثیر دیواره می­باشند. طرز گونه­سازی دیواره به شدت درستی حاصل عددی را پایین تاثیر قرار می­دهد. تا جایی که دیواره را میتوان منشاء اصلی ورتیسیته نامید.

استراتژی مطلوب برای تعیین جور دیواره :

برای جریان ها با رینولدز بالا که نمیتوان در آن ذیل لایه لزج را به راحتی با اتخاذ سلول های محاسباتی در‌این ذیل لایه حل کرد بهتر می باشد از توابع دیواره استاندارد و غیر تعادلی بهره برد. برای جریان های برشی معمولی بهتر می‌باشد از توابع دیواره استاندارد به کار گرفت.

برای جریان ها با جدایش نادر و جریان های که بعداز جدایش از سطح های به سطح میچسبند، جریان ها با گرادیان شدید فشار و پخش جریان جت روی سطح بهتر از توابع دیواره غیر تعادلی به کار گرفت. در صورتی ویژگی ها جریان در اطراف دیواره اهمیت داشته باشد یا این که جریان پیچیده باشد و ضابطه لوگاریتمی در آن به نیکی جوابگو نباشد بهتر میباشد از توابع بهبود یافته استفاده نمود.

کاملترین زمان یادگرفتن دینامیک مش

برای نام نویسی در عصر صفر تا صد دینامیک مش کلیک نمایید

وای پلاس در فلوئنت :

در‌این بخش وای پلاس مطلوب برای گونه های توربولانسی مطرح گردیده آورده شده‌است. قابل ذکر میباشد آنالیز کردن وای پلاس دیوارهای جور در هر مشابه سازی بسیار اهمیت داشته و قادر است بر درستی نتیجه ها نتایج از مشابه سازی اثر بگذارد. گذشته از هر مشابه سازی برای احتساب طول او‌لین سلول لایه مرزی از وب سایت قرار داده گردیده در انتهای این نوشته ی علمی به کارگیری فرمائید.

گونه سر وصدا SST  و k-w  برای پیش گویی صحیح جدایش جریان نیاز به وای پلاس نسبتاً برابر یک داشته هست.

 

در چهره به کارگیری از توابع استاندارد و Scalable   و غیر تعادلی مقدار وای پلاس میان 30 تا 300 قرار می­گیرد.

 انجام پروژه با انسیس فلوئنت

باز بینی استقلال از کانال در فلوئنت ( استقلال از مش در انسیس فلوئنت ) یکی قسمت های بسیار مهم در هر مشابه سازی می­ باشد. عدم تعلق حل به مش خیر فقط در فلوئنت ، بلکه در همگی قابل انعطاف افزارهای مشابه سازی که دامنه محاسباتی را به ذیل دامنه های کوچکتر قسمت بندی می‌کنند (مثل آباکوس) نیز بایستی سنجیده شود. به صورت کلی میتوان بیان کرد در‌صورتی‌که که در مشابه سازی مطالعه استقلال حل از کانال چهره نگرفته باشد، جواب های مشابه سازی قابل اطمینان نبوده و نمیتوان به آن بازگشت کرد.

عدم مطالعه استقلال از کانال در فلوئنت ( استقلال از مش در انسیس)  در معنای عدم اطمینان از پاسخ های مشابه سازی بوده و ارائه آن ابدا پیشنهاد نمیشود

معنی استقلال حل از کانال در فلوئنت

 

استقلال از کانال انسیس به گویش بی آلایش یعنی تعیین با صرفه ترین کانال ممکن برای اخذ جواب های درست . به عبارت دیگر در‌صورتی‌که کانال بندی شما بسیار درشت باشد ، صد رد صد پاسخ های مشابه سازی شما قابل اعتماد نخواهد بود و در حالتی که مش بندی شما بسیار پایین باشد گشوده هم به علت خطای گرد کردن و هزینه محاسباتی بالا احتمالا پاسخ های صحیحی اخذ نخواهید کرد.

ممکن می‌باشد از خویش بپرسید “میتوان کانال محاسباتی را انقدر ریز کرد که دیگر مطالعه استقلال از مش در انسیس فلوئنت نیاز نباشد” . ولی می بایست این نکته را نیز در لحاظ داشته باشید که تا چه مقدار کانال خویش را ریز خواهید کرد؟ در‌پی به جواب این سوال و طریق درست باز نگری استقلال از کانال فلوئنت خوا هیم پرداخت.

بدون شک بخوانید #

انجام پروژه فلوئنت - چگونگی انجام پروژه انسیس فلوئنت - انجام پروژه CFD

ایا می قدرت برای باز‌بینی استقلال از مش در انسیس تا هر اندازه کانال را ریز کرد ؟

 

به کارگیری از کانال ریز یا این که مش ریز نیازمند فایده مندی از یک سیستم محاسباتی توسعه یافته بوده و مطمئنا در‌پی آن مخارج متعددی را برروی دست شما خواهد گذاشت. همینطور به کارگیری از مش های بسیار ریز موجب پیدایش خطای های گرد کردن می گردد و در سود به پاسخ واحدی در مشابه سازی نخواهید رسید.