در اين مقاله آموزشي مي خواهيم در خصوص چگونگي انجام شبيه سازي با انسيس فلوئنت صحبت كنيم. قبل از هر چيز لازم مي دانيم براي آن دسته از عزيزاني كه به تازگي به جمع كاربران وب سايت ما پيوسته اند مختصري در خصو قابليت ها و ويژگي هاي انسيس فلوئنت توضيح داده و سپس به تشريح مراحل انجام پروژه با انسيس فلوئنت بپردازيم. در صورتي كه به اين موضوع علاقه منديد با ما همراه باشيد.
آشنايي اوليه با انسيس فلوئنت
انسيس فلوئنت يك نرم افزار كاربردي است كه در زمينه شبيه سازي جريان هاي سيال و سيستم هاي حرارتي از سال 2006 تا به امروز كمك شاياني به جامعه فني و مهندسي كرده است. اين نرم افزار يك داده پرداز قدرتمند است كه به كمك آن به سادگي مي توانيد مخازن مختلف را شبيه سازي كرده و تحقيقات خود را به صورت مجازي روي آن پياده سازي كنيد. در ادامه درباره كاربرد هاي اين نرم افزار بيشتر سخن خواهيم گفت.
كاربردها و قابليت هاي نرم افزار انسيس فلوئنت
همانطور كه در بخش قبل نيز اشاره كرديم عمده ترين كاربردهاي انسيس فلوئنت در شبيه سازي جريان هاي سيال خلاصه مي شود. جهت اشراف كامل شما همراهان ارجمند به اين نرم افزار و ايجاد آمادگي براي انجام پروژه با انسيس فلوئنت ليست كاملي از قابليت ها و كاربرد هاي آن را در اين بخش ارائه مي كنيم:
كاربرد ها و قابليت هاي انسيس فلوئنت:
- شبيه سازي جريان در هندسه هاي پيچيده
- شبيه سازي مدل كردن تراكم‌پذير و تراكم‌ناپذير
- شبيه سازي تحليل كامل جريان پايا (Steady) يا گذرا (Transient)
- شبيه سازي مدل كردن جريان‌هاي لزج، آرام و متلاطم
- شبيه سازي سيال‌هاي نيوتني و غيرنيوتني
- شبيه سازي انتقال حرارت جابجايي شامل جابجايي آزاد يا اجباري
- شبيه سازي تركيب انتقال حرارت جابجايي/هدايتي
- شبيه سازي انتقال حرارت تشعشعي
- شبيه سازي مدل فريم‌هاي چرخان يا ساكن
- شبيه سازي مش‌هاي لغزان و مش‌هاي متحرك
- شبيه سازي واكنش‌هاي و تركيبات شيميايي، شامل احتراق و مدل‌هاي واكنشي
- شبيه سازي محاسبات لاگرانژي براي تغيير فاز از ذرات/قطرات كوچك/حباب‌ها يا شامل تركيبي از همه با فاز يكنواخت
- شبيه سازي افزودن ترم‌هاي اختياري حجمي از گرما، جرم، مومنتوم، اغتشاش و تركيبات شيميايي
- شبيه سازي جريان در محيط متخلخل
- شبيه سازي مبدل‌هاي حرارتي، فن‌ها، رادياتورها و بازده آن‌ها
- شبيه سازي جريان‌هاي دوفازي و چندفازي
- شبيه سازي جريان‌هاي سطح آزاد با شكل‌هاي سطح پيچيده
چگونه با انسيس فلوئنت شبيه سازي كنيم؟
بعد از آگاه شدن درباره قابليت ها و كاربرد هاي ارزشمند انسيس فلوئنت نوبت آن است كه در خصوص كار با آن و نحوه استفاده از امكانات لازم براي اجراي شبيه سازي ها سخن بگوييم. در اين مقاله مراحل كلي صفر تا صد شبيه سازي با انسيس فلوئنت را به شما توضيح مي دهيم و در مقالات بعدي به صورت تخصصي تر به تشريح هر يك از مراحل انجام پروژه با انسيس فلوئنت به صورت محزا خواهيم پرداخت.
سه مرحله اساسي شبيه سازي با انسيس فلوئنت
- طرح اوليه مدل را در نرم افزار هاي طراحي ايجاد كنيد.
- با استفاده از امكانات نرم افزار هاي طراحي مدل خود را شبكه بندي كنيد.
- با اعمال شرايط مرزي حاكم بر مسئله فرآيند شبيه سازي در نرم افزار فلوئنت را آغاز كنيد.
براي انجام مرحله اول به صورت ساده تر و راحت تر استفاده از محيط ديزاين مُدلِر انسيس را به شما پيشنهاد مي كنيم سپس شبكه بندي مدل طراحي خود را در محيط انسيس مشينگ (ANSYS Meshing) مي توانيد انجام دهيد و در انتها با انجام شبيه سازي با انسيس فلوئنت (ANSYS Fluent) كار خود را ادامه دهيد.
چند نكته مهم
- كار مدل سازي پروژه خود را در نرم افزارهاي ساليدوركز(Solidworks) يا كتيا (Catia) نيز مي توانيد انجام دهيد و سپس هندسه ي طراحي شده خود را به محيط هاي مشينگ (ANSYS Meshing) و يا ICEM به منظور شبكه بندي وارد كنيد (Import)
- كار شبكه بندي مدل خود را در مي توانيد در نرم افزار گمبيت(Gambit) انجام دهيد.
پس از اين سه مرحله اساسي بايد اطلاعات لازم را به حل گر هاي نرم افزار انسيس فلوئنت بدهيد. در ادامه اين مقاله به صورت تيتر وار مراحل بعدي كه به حل مساله مربوط است را ارائه مي كنيم
- وارد كردن شبكه محاسباتي به برنامه حلگر مانند انسيس فلوئنت
- چك كردن شبكه محاسباتي
- تعيين روش محاسباتي حل CFD
- تعيين معادلات پايه كه بايد به صورت عددي حل شوند. از قبيل آرام يا مغشوش بودن جريان، فعال بودن يا نبودن معادله انرژي، واكنش‌هاي شيميايي، مدل‌هاي انتقال حرارت، تعيين كردن مدل‌هاي مختلف در صورت لزوم از قبيل فن‌ها، مبدل‌هاي حرارتي، محيط هاي متخلخل و غيره
- انتخاب خواص سيال و يا جامد در فلوئنت و ساير نرم افزارهاي CFD
- مشخص كردن شرايط مرزي مسئله CFD يا فلوئنت
- تعيين پارامترهاي كنترل‌كننده حل CFD
- مقداردهي اوليه به مسئله فلوئنت يا CFD
- شروع حل عددي مسئله
- آزمايش و بررسي اعتبار نتايج حل CFD و فلوئنت
- ذخيره نتايج محاسبات CFD
- بهينه‌سازي مشبندي شبكه در صورت لزوم
اميدوريم با ارائه اين مقاله توانسته باشيم در جهت آموزش انسيس فلوئنت به شما كاربران محترم گام موثري برداريم.
در اين مقاله آموزشي مي خواهيم در خصوص چگونگي انجام شبيه سازي با انسيس فلوئنت صحبت كنيم. قبل از هر چيز لازم مي دانيم براي آن دسته از عزيزاني كه به تازگي به جمع كاربران وب سايت ما پيوسته اند مختصري در خصو قابليت ها و ويژگي هاي انسيس فلوئنت توضيح داده و سپس به تشريح مراحل انجام پروژه با انسيس فلوئنت بپردازيم. در صورتي كه به اين موضوع علاقه منديد با ما همراه باشيد.
آشنايي اوليه با انسيس فلوئنت
انسيس فلوئنت يك نرم افزار كاربردي است كه در زمينه شبيه سازي جريان هاي سيال و سيستم هاي حرارتي از سال 2006 تا به امروز كمك شاياني به جامعه فني و مهندسي كرده است. اين نرم افزار يك داده پرداز قدرتمند است كه به كمك آن به سادگي مي توانيد مخازن مختلف را شبيه سازي كرده و تحقيقات خود را به صورت مجازي روي آن پياده سازي كنيد. در ادامه درباره كاربرد هاي اين نرم افزار بيشتر سخن خواهيم گفت.
كاربردها و قابليت هاي نرم افزار انسيس فلوئنت
همانطور كه در بخش قبل نيز اشاره كرديم عمده ترين كاربردهاي انسيس فلوئنت در شبيه سازي جريان هاي سيال خلاصه مي شود. جهت اشراف كامل شما همراهان ارجمند به اين نرم افزار و ايجاد آمادگي براي انجام پروژه با انسيس فلوئنت ليست كاملي از قابليت ها و كاربرد هاي آن را در اين بخش ارائه مي كنيم:
كاربرد ها و قابليت هاي انسيس فلوئنت:
- شبيه سازي جريان در هندسه هاي پيچيده
- شبيه سازي مدل كردن تراكم‌پذير و تراكم‌ناپذير
- شبيه سازي تحليل كامل جريان پايا (Steady) يا گذرا (Transient)
- شبيه سازي مدل كردن جريان‌هاي لزج، آرام و متلاطم
- شبيه سازي سيال‌هاي نيوتني و غيرنيوتني
- شبيه سازي انتقال حرارت جابجايي شامل جابجايي آزاد يا اجباري
- شبيه سازي تركيب انتقال حرارت جابجايي/هدايتي
- شبيه سازي انتقال حرارت تشعشعي
- شبيه سازي مدل فريم‌هاي چرخان يا ساكن
- شبيه سازي مش‌هاي لغزان و مش‌هاي متحرك
- شبيه سازي واكنش‌هاي و تركيبات شيميايي، شامل احتراق و مدل‌هاي واكنشي
- شبيه سازي محاسبات لاگرانژي براي تغيير فاز از ذرات/قطرات كوچك/حباب‌ها يا شامل تركيبي از همه با فاز يكنواخت
- شبيه سازي افزودن ترم‌هاي اختياري حجمي از گرما، جرم، مومنتوم، اغتشاش و تركيبات شيميايي
- شبيه سازي جريان در محيط متخلخل
- شبيه سازي مبدل‌هاي حرارتي، فن‌ها، رادياتورها و بازده آن‌ها
- شبيه سازي جريان‌هاي دوفازي و چندفازي
- شبيه سازي جريان‌هاي سطح آزاد با شكل‌هاي سطح پيچيده
چگونه با انسيس فلوئنت شبيه سازي كنيم؟
بعد از آگاه شدن درباره قابليت ها و كاربرد هاي ارزشمند انسيس فلوئنت نوبت آن است كه در خصوص كار با آن و نحوه استفاده از امكانات لازم براي اجراي شبيه سازي ها سخن بگوييم. در اين مقاله مراحل كلي صفر تا صد شبيه سازي با انسيس فلوئنت را به شما توضيح مي دهيم و در مقالات بعدي به صورت تخصصي تر به تشريح هر يك از مراحل انجام پروژه با انسيس فلوئنت به صورت محزا خواهيم پرداخت.
سه مرحله اساسي شبيه سازي با انسيس فلوئنت
- طرح اوليه مدل را در نرم افزار هاي طراحي ايجاد كنيد.
- با استفاده از امكانات نرم افزار هاي طراحي مدل خود را شبكه بندي كنيد.
- با اعمال شرايط مرزي حاكم بر مسئله فرآيند شبيه سازي در نرم افزار فلوئنت را آغاز كنيد.
براي انجام مرحله اول به صورت ساده تر و راحت تر استفاده از محيط ديزاين مُدلِر انسيس را به شما پيشنهاد مي كنيم سپس شبكه بندي مدل طراحي خود را در محيط انسيس مشينگ (ANSYS Meshing) مي توانيد انجام دهيد و در انتها با انجام شبيه سازي با انسيس فلوئنت (ANSYS Fluent) كار خود را ادامه دهيد.
چند نكته مهم
- كار مدل سازي پروژه خود را در نرم افزارهاي ساليدوركز(Solidworks) يا كتيا (Catia) نيز مي توانيد انجام دهيد و سپس هندسه ي طراحي شده خود را به محيط هاي مشينگ (ANSYS Meshing) و يا ICEM به منظور شبكه بندي وارد كنيد (Import)
- كار شبكه بندي مدل خود را در مي توانيد در نرم افزار گمبيت(Gambit) انجام دهيد.
پس از اين سه مرحله اساسي بايد اطلاعات لازم را به حل گر هاي نرم افزار انسيس فلوئنت بدهيد. در ادامه اين مقاله به صورت تيتر وار مراحل بعدي كه به حل مساله مربوط است را ارائه مي كنيم
- وارد كردن شبكه محاسباتي به برنامه حلگر مانند انسيس فلوئنت
- چك كردن شبكه محاسباتي
- تعيين روش محاسباتي حل CFD
- تعيين معادلات پايه كه بايد به صورت عددي حل شوند. از قبيل آرام يا مغشوش بودن جريان، فعال بودن يا نبودن معادله انرژي، واكنش‌هاي شيميايي، مدل‌هاي انتقال حرارت، تعيين كردن مدل‌هاي مختلف در صورت لزوم از قبيل فن‌ها، مبدل‌هاي حرارتي، محيط هاي متخلخل و غيره
- انتخاب خواص سيال و يا جامد در فلوئنت و ساير نرم افزارهاي CFD
- مشخص كردن شرايط مرزي مسئله CFD يا فلوئنت
- تعيين پارامترهاي كنترل‌كننده حل CFD
- مقداردهي اوليه به مسئله فلوئنت يا CFD
- شروع حل عددي مسئله
- آزمايش و بررسي اعتبار نتايج حل CFD و فلوئنت
- ذخيره نتايج محاسبات CFD
- بهينه‌سازي مشبندي شبكه در صورت لزوم
اميدوريم با ارائه اين مقاله توانسته باشيم در جهت آموزش انسيس فلوئنت به شما كاربران محترم گام موثري برداريم.
قالیشویی عطاریان مشهد