آشنایی با مفهوم دینامیک سیالات محاسباتی

2014/09/10 بدون نظر CFD

شناخت یک پدیده فیزیکی و کشف زوایای تاریک موجود در آن در حالت کلی از سه طریق زیر صورت می گیرد:

  • · بررسی پدیده مزبور در شرایط واقعی (اندازه گیری متغیرهای مشهود بصورت در جا (آزمایش صحرایی)).
  • ساخت مدل فیزیکی از روی مدل واقعی با مقیاس کوچکتر و انجام تحقیقات مربوطه.
  • · بیان پدیده مزبور بصورت تئوریک و حل روابط تئوریک از طریق اعمال شرایط موجود در طبیعت بر مدل.

دو حالت اول به روشهای تجربی و حالت اخیر به روش تئوریک مشهور است.

در روشهای تئوری، ابتدا با مشاهده پدیده فیزیکی، به بیان معادلات دیفرانسیل مربوطه پرداخته و پس از آن به معادلات جبری حاکم به مساله می رسیم. مشکلی که وجود دارد این است که برخلاف پدیده هایی که برای آنها مدل ریاضی مناسبی ارائه شده اند و حل تحلیلی برای آنها وجود دارد، پدیده هایی نیز وجود دارند که هنوز مدلریاضی مناسبی برای آنها یافت نشده است(نظیر جریانات دو فازی) در اینجاست که استفاده از روشهای عددیبه عنوان یک راه برای حل مسائل جریان سیال جای خود را باز می کند. بنابراین در یک تقسیم بندی می تواندینامیک سیالات را به سه بخش زیر تقسیم بندی کرد:

  • دینامیک سیالات تجربی
  • دینامیک سیالات تئوری
  • دینامیک سیالات محاسباتی

 

دینامیک سیالات محاسباتی یا CFD عبارت است از تحلیل سیستمهای شامل جریان سیال، انتقال حرارت وپدیده های همراه که براساس شبیه سازی کامپیوتری صورت می گیرد. روند کلی تحلیل عددی یک سیستم بدین صورت است که اطلاعات ممتد که در حل دقیق این معادلات حاکممی باشد با مقادیر جدا از هم تعویض می گردد که بدین ترتیب توزیع پارامتر دخیل در معادله دیفرانسیل درمیدان به صورت ناپیوسته صورت می گیرد.

دو روش عمده بعنوان روش های انفصال میدان جریان مطرح می باشند.

  • روش اجزاء محدود (Finite Element Method)
  • روش تفاضل محدود (Finite Difference Method)

در روشهای بالا اعمال زیر انجام می شود:

  • تقریب متغیرهای جریان با استفاده از توابع ساده.
  • § گسسته سازی با استفاده از جایگذاری تقریبها در معادلات حاکم بر جریان و سپس انجام تغییرات ریاضی.
  • حل معادلات جبری.

معمولاً در تعیین پروفیل انتخابی برای متغیر مورد نظر، منطقه کوچکی از میدان را پوشش می دهند که بدین ترتیب میدان محاسباتی به تعدادی میدان کوچکتر تقسیم می شود، که هر یک از این میدانهای کوچک داراییک پروفیل فرضی می باشند. معادله انفصال رابطه ای جبری است که مقادیر متغیر در یک میدان کوچک را به هم مرتبط می سازد. تفاوت بین روش های تفاضل محدود و اجزاء محدود از نحوه انتخابی پروفیل های میدان های منفصل شده و نحوه بدست آوردن معادلات انفصال حاصل می شود. روش دیگری که این پروژه بر آن متکی می باشد دارای ظاهر روش تفاضل محدود است ولی بسیاری از ایده های اجزاء محدود را به کار می گیرد

این روش به روش حجم محدود (Finite Volume Method) مشهور است. روش حجم محدود به علت مستتر بودن خاصیت بقاء جرم در آن ، در حل میدان جریان سیال نسبت به سایر روش های انفصال ارجح می باشد.
انجام پروژه fluent به همراه آموزش کامل و اخذ قرار داد رسمی با شرکت پردازشگران مهر پذیرفته می شود. جهت اطلاعات بیشتر میتوانید از طریق حضور در دفتر شرکت و ارتباط از طریق تماس اقدام فرمایید.

{jcomments on}

ارسال نظر شما

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

logo-samandehi