چرا به کارگیری CFD؟

CFD یا همان دینامیک سیالات محاسباتی یک تکنیک شبیه‌سازی مجازی است. با استفاده از CFD می‌توان یک جریان را بطور کامل شبیه‌سازی کرد. در شبیه‌سازی جریان به روش CFD لازمست که مراحل زیر به ترتیب اجراء شود.

۱-       مدلسازی فیزیکی.

۲-       تولید شبکه محاسباتی مناسب.

۳-       مدلسازی فیزیکی.

۴-       مدلسازی ریاضی.

۵-       تعیین شرائط مرزی و اولیه.

۶-       تعیین استراتژی حل.

۷-       آنالیز.

۸-       تهیه گزارش

در استفاده روش CFD نه تنها رفتار جریان پیشگوئی می‌گردد؛ بلکه انتقال حرارت یا جرم، تغییر فاز، واکنش­های شیمیایی، جریانهای چند‌فازی، حرکتهای مکانیکی (همانند حرکت پره‌های پمپ) و خیلی مسائل دیگر مربوط به سیال را نیز می‌توان شبیه‌سازی کرد.

دلایل به کارگیری CFD:

  • درک صحیح عملکرد سیستم­های پیچیده:

سیستم­ها و دستگاه‌های متعددی وجود دارد که ساخت آن­ها با پیچیدگی­های متعددی همراه است. در تمامی شبیه‌سازی جریان به روش CFD می‌توان تمام جزئیات جریان و همچنین آشکارسازی جریان را پوشش داد، که با استفاده از روش­های دیگر تقریباً غیر ممکن است. به این ترتیب با استفاده از CFD می‌توان به بینش و بصیرت کافی و همچنین شناخت بیشتر در سیستم یا دستگاه طراحی شده دست یافت.

 

  • پیش بینی عملکرد فرآیندها.

از آنجا که CFD رفتار جریان را پیشگوئی می‌کند، لذا با تغییر متغیرهای هندسی و یا فیزیکی طراح‌های جدید می‌توان نتایج را به راحتی با استفاده از این روش پیش‌بینی کرد. بنابراین در مدت زمان کوتاهی و بدون ساخت سیستم یا دستگاه‌های نمونه می‌توان به کارایی طرح جدید پی برد. و بطور کلی به کمک CFD و با دوراندیشی دقیقتر می‌توان سریع­تر و بهتر طراحی کرد.

  • کارایی بیشتر.

طراحی سریعتر و بهتر موجب کاهش زمان سیکل طراحی می‌شود. بنابراین در زمان و هزینه تمام شده صرفه‌جویی می‌گردد. تولیدات سریعتر به فاز فروش می‌رسد. بهینه‌سازی‌ها و ساخت نمونه‌های جدیدتر نیز سریعتر انجام شده و در نهایت قیمت تمام شده برای محصولات کمتر می‌شود. بنابراین CFD ابزاری برای کاهش زمان سیکل طراحی و بهینه‌سازی و در نهایت افزایش کارایی صنایع درگیر است.

 

منبع:

Pletcher, Richard et al, Computational Fluid Mechanics And Heat Transfer, Taylor and Francis, ۱۹۹۷, ISBN 978-1-56032-046-3.

 

 

نظرات
پینگ و بازتاب ها

دیدگاهتان را بنویسید