تبلیغات
سیمرغ سعادت(بانک اطلاعاتی در مورد گزارش کار،تحقیق،آموزشی،مقاله،پروژه،پایان نامه،و...) - تحلیل سیالات، جریان حول یک استوانه را به صورت دو بعدی(بخش 2) Analysis of fluid flow around a cylinder in a two-dimensional
----------------------------------- ---------------------------------------


 
>translator
Powered by Translate
>translator
 undefined 
Bookmark and Share

رسم دوبعدی:
اگر بخواهیم جریان حول یک استوانه را به صورت دو بعدی بررسی کنیم در این صورت:

01_abaqus_cfd

08_abaqus_cfd_turbulence


ماژول Load

بارگذاریهای لازم برای یک تحلیل سیالاتی در ماژول load انجام می شود. برای آشنایی با بارگذاریهای سیالاتی مشابه شکلهای زیر عمل کنید.

09_abaqus_cfd_load

 

10_abaqus_cfd_fluid

شرایط مرزی را مشابه شکل بر روی مدل ایجاد کنید.

 

11_abaqus_cfd_fluid

ورودی: (Fluid inlet)
لبه ای که در آن سیال وارد محیطی می شود که توسط هندسه مشخص شده است. معمولا سرعت ورودی را در یک جهت در نظر می گیرند و بقیه پارامتر های سرعت را صفر قرار می دهند. در صورتی که سیال ورودی همواره دارای یک دمای ثابت باشد و مسئله از نوع حل دمایی باشد می توان از همین قسمت دمای ورودی را وارد کرد. و در صورتی که مسئله دارای اغتشاش باشد میزان شدت اغتشاش را در قسمت توربولانس وارد می کنیم.
شرط تقارن بسیار مهم است که برای مسائل دو بعدی و متقارن محوری با در نظر گرفتن پارامتر های مناسب سرعت اعمال می شود.
نکته: همان طور که در شکل زیر نمایان است برای حالت SYMMETRY فقط پارامتر سرعت در جهت Z برابر صفر است و بقیه جهات را غیر فعال می گذاریم زیرا سرعت در این جهات برای ما مجهول است.

12_abaqus_cfd_BC_fluid

تنظیمات شرایط ممنتوم را مطابق شکل انجام دهید.

13_abaqus_cfd_BC_fluid_momentum

تنظیمات انرژی حرارتی را مشابه شکل انجام دهید.

14_abaqus_cfd_BC_fluid_thermal_energy

خروجی:(Fluid outlet)
معمولا خروجی را برای حالتی در نظر می گیریم که به محیط منتهی شود. به طور مثال برای یک لوله آب، دارای یک ورودی است که پارامتر های سرعت برای آن تعیین می شود و چون انتهای لوله به محیط بیرون وارد می شود دارای فشار صفر است.

15_abaqus_cfd_BC_fluid_outlet

دیواره: (Fluid wall condition)
چون رفتار سیال بر روی دیواره مهم است لذا در صورتی که حالت واقعی مسئله دارای دیواره بوده ولی در نرم افزار دیواره ها اعمال نشود دارای خطای زیادی خواهد بود. بنابراین هنگامی که سیال از میان یک دیواره عبور می کند حتما باید پارامتر های دیواره آن را اعمال کنیم.
در این مسئله دیواره همان قسمت گردی است که نمایانگر مکان استوانه است.

16_abaqus_cfd_BC_fluid_wall

نکته:در صورتی که مسئله شامل معادله انرژی باشد می توان در قسمت دیواره پارامتر های مربوط به دما ثابت یا شار حرارتی ثابت را اعمال نمود.

17_abaqus_cfd_thermal_enrgy

نکته: در صورتی که مسئله دارای معادلات انرژی است( معادله از نوع انتقال حرارت باشد) حتما یک دمای اولیه باید برای مسئله در نظر بگیریم. در صورت عدم وارد کردن دمای اولیه نرم افزار هنگام RUN گرفتن خطا گرفته و از شما می خواهد که یک دمای اولیه تعیین کنید.

18_abaqus_cfd_predefined_field


 ماژول Mesh

در مکانیک سیالات رفتار سیال در قسمت هایی که باید بررسی شود بسیار مهم است. بنابراین باید مش بندی به نحوی باشد که اطراف استوانه بیشترین مقدار مش را داشته باشیم و در قسمتی که مهم نمی باشد کمترین چگالی مش را داشته باشیم. لذا با چند پارتیشن بندی مناسب می توان مش بندی خوبی را بدست آورد. هرچه ساختار مش بندی منظم تر باشد( مش مربعی) جواب های دقیق تری را می توان به دست آورد.
یکی از مشکلات حل مکانیک سیالات وابستگی شدید به مش بندی است. در نرم افزار اباکوس در صورتی که مش بندی سیالاتی خیلی ریز باشد قادر به انالیز نبوده و خطا می دهد. در صورتی که مش بندی خیلی در شت باشد خطای محاسباتی بسیار زیاد می شود.
در صورتی که مش بندی مناسب نباشد خطای DIVERGENCE (RMS) را می دهد. در صورت مواجه شدن با این خطا مش بندی را کم یا زیاد کنید. این خطا یکی از بزرگترین مشکلاتی است که در هنگام انالیز به ان بر خورد می کنید. به طور مثال من یک FIN را در یک محیط سیال قرار دادم و با تعریف FSI مدت زمان حل را برابر 1200 ثانیه قرار دادم. پس از 8 ساعت RUN گیری، زمانی که INCRIMENT برابر 1199.08 شد نرم افزار خطای RMS داد.

19_abaqus_cfd_mesh


 ماژول Job

در پایان پس از تعریف JOB و RUN  گرفتن:

20_abaqus_cfd_run


ماژول Visualization

در ابتدا پیشنهاد می شود با استفاده از مسیر زیر مش بندی را خاموش کنید.

Common option  / basic / visible edge / feature edge

و همچنین کانتکور ها را به صورت پیوسته تبدیل کنید.

Contour option /  basic / contour intervals / continuous

در شکل بردار سرعت و خطوط جریان بدست آمده از نرم افزار نمایش داده شده است.

21_abaqus_cfd_results_v

22_abaqus_cfd_results_streamlines

و خطوط جریان بدست آمده در حالت واقعی که توسط Van Dyke به صورت تجربی بدست آمده به صورت زیر می باشد.

23_practical_streamlines


>



برچسب ها: 08_abaqus_cfd_turbulence ماژول Load بارگذاریهای لازم برای یک تحلیل سیالاتی در ماژول load انجام می شود. برای آشنایی با بارگذاریهای سیالاتی مشابه شکلهای زیر عمل کنید. 09_abaqus_cfd_load 10_abaqus_cfd_fluid شرایط مرزی را مشابه شکل بر روی مدل ایجاد کنید. 11_abaqus_cfd_fluid ورودی: (Fluid inlet) لبه ای که در آن سیال وارد محیطی می شود که توسط هندسه مشخص شده است. معمولا سرعت ورودی را در یک جهت در نظر می گیرند و بقیه پارامتر های سرعت را صفر قرار می دهند. در صورتی که سیال ورودی همواره دارای یک دمای ثابت باشد و مسئله از نوع حل دمایی باشد می توان از همین قسمت دمای ورودی را وارد کرد. و در صورتی که مسئله دارای اغتشاش باشد میزان شدت اغتشاش را در قسمت توربولانس وارد می کنیم. شرط تقارن بسیار مهم است که برای مسائل دو بعدی و متقارن محوری با در نظر گرفتن پارامتر های مناسب سرعت اعمال می شود. نکته: همان طور که در شکل زیر نمایان است برای حالت SYMMETRY فقط پارامتر سرعت در جهت Z برابر صفر است و بقیه جهات را غیر فعال می گذاریم زیرا سرعت در این جهات برای ما مجهول است. 12_abaqus_cfd_BC_fluid تنظیمات شرایط ممنتوم را مطابق شکل انجام دهید. 13_abaqus_cfd_BC_fluid_momentum تنظیمات انرژی حرارتی را مشابه شکل انجام دهید. 14_abaqus_cfd_BC_fluid_thermal_energy خروجی:(Fluid outlet) معمولا خروجی را برای حالتی در نظر می گیریم که به محیط منتهی شود. به طور مثال برای یک لوله آب ، دارای یک ورودی است که پارامتر های سرعت برای آن تعیین می شود و چون انتهای لوله به محیط بیرون وارد می شود دارای فشار صفر است. 15_abaqus_cfd_BC_fluid_outlet دیواره: (Fluid wall condition) چون رفتار سیال بر روی دیواره مهم است لذا در صورتی که حالت واقعی مسئله دارای دیواره بوده ولی در نرم افزار دیواره ها اعمال نشود دارای خطای زیادی خواهد بود. بنابراین هنگامی که سیال از میان یک دیواره عبور می کند حتما باید پارامتر های دیواره آن را اعمال کنیم. در این مسئله دیواره همان قسمت گردی است که نمایانگر مکان استوانه است. 16_abaqus_cfd_BC_fluid_wall نکته:در صورتی که مسئله شامل معادله انرژی باشد می توان در قسمت دیواره پارامتر های مربوط به دما ثابت یا شار حرارتی ثابت را اعمال نمود. 17_abaqus_cfd_thermal_enrgy نکته: در صورتی که مسئله دارای معادلات انرژی است( معادله از نوع انتقال حرارت باشد) حتما یک دمای اولیه باید برای مسئله در نظر بگیریم. در صورت عدم وارد کردن دمای اولیه نرم افزار هنگام RUN گرفتن خطا گرفته و از شما می خواهد که یک دمای اولیه تعیین کنید. 18_abaqus_cfd_predefined_field ماژول Mesh در مکانیک سیالات رفتار سیال در قسمت هایی که باید بررسی شود بسیار مهم است. بنابراین باید مش بندی به نحوی باشد که اطراف استوانه بیشترین مقدار مش را داشته باشیم و در قسمتی که مهم نمی باشد کمترین چگالی مش را داشته باشیم. لذا با چند پارتیشن بندی مناسب می توان مش بندی خوبی را بدست آورد. هرچه ساختار مش بندی منظم تر باشد( مش مربعی) جواب های دقیق تری را می توان به دست آورد. یکی از مشکلات حل مکانیک سیالات وابستگی شدید به مش بندی است. در نرم افزار اباکوس در صورتی که مش بندی سیالاتی خیلی ریز باشد قادر به انالیز نبوده و خطا می دهد. در صورتی که مش بندی خیلی در شت باشد خطای محاسباتی بسیار زیاد می شود. در صورتی که مش بندی مناسب نباشد خطای DIVERGENCE (RMS) را می دهد. در صورت مواجه شدن با این خطا مش بندی را کم یا زیاد کنید. این خطا یکی از بزرگترین مشکلاتی است که در هنگام انالیز به ان بر خورد می کنید. به طور مثال من یک FIN را در یک محیط سیال قرار دادم و با تعریف FSI مدت زمان حل را برابر 1200 ثانیه قرار دادم. پس از 8 ساعت RUN گیری ، زمانی که INCRIMENT برابر 1199.08 شد نرم افزار خطای RMS داد. 19_abaqus_cfd_mesh ماژول Job در پایان پس از تعریف JOB و RUN گرفتن: 20_abaqus_cfd_run ماژول Visualization در ابتدا پیشنهاد می شود با استفاده از مسیر زیر مش بندی را خاموش کنید. Common option / basic / visible edge / feature edge و همچنین کانتکور ها را به صورت پیوسته تبدیل کنید. Contour option / basic / contour intervals / continuous در شکل بردار سرعت و خطوط جریان بدست آمده از نرم افزار نمایش داده شده است. 21_abaqus_cfd_results_v 22_abaqus_cfd_results_streamlines و خطوط جریان بدست آمده در حالت واقعی که توسط Van Dyke به صورت تجربی بدست آمده به صورت زیر می باشد. 23 رسم دوبعدی: اگر بخواهیم جریان حول یک استوانه را به صورت دو بعدی بررسی کنیم در این صورت: 01_abaqus_cfd_تحلیل سیالات ، جریان حول یک استوانه را به صورت دو بعدی(بخش 2) Analysis of fluid flow around a cylinder in a two-dimensionalpractical_streamlines ،

سحرناز
شنبه 27 تیر 1394 11:32 ب.ظ
سلام علیکم
احسنت بر شما
موفق و موید باشید

 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر