معرفی مفاهیم دینامیک سیالات محاسباتی
درمسائل مهندسی امروزی شناخت رفتار یا عکس العمل یک پدیده نقش بسزائی در بررسی نتایج بدست آمده و طراحی دقیق مسائل مهندسی دارد، بطوریکه یک پژوهشگر یا محقق با شناخت چگونگی رفتار یک پدیده دربرخورد با مسائل مختلف می تواند وضعیت فیزیکی پدیده را درقبال مسائل مختلف مهندسی بهبود بخشد.
لذا شناخت پدیده و عکس العمل آن نسبت به مسائل مختلف در امور مهندسی امروزی مانند هوا و فضا، هیدرولیک، سیالات و … از اهمیت قابل توجهی برخودار است. دربرخورد مهندسان با مسائل و موضوعات هیدرولیکی مشخص بودن چگونگی رفتار سیال کمک بسیار زیادی را در طراحی هرچه دقیق تر پروژهها مینماید. حل برخی از مسائل هیدرولیکی با روشهای حل تحلیلی امکان پذیر میباشد؛ اما ممکن است دربرخی از موضوعات، حل تحلیلی کمک قابل توجهی را به یک محقق ننماید، لذا بایستی ازحل عددی برای بررسی چگونگی رفتار سیال استفاده کرد.
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 ریاضی.
۴- تعیین شرائط مرزی و اولیه.
۵- تعیین استراتژی حل.
۶- آنالیز.
۷- تهیه گزارش های نهایی.
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. البته باید توجه داشت که برای هر مسئله خاص از معادلات حاکم مربوطه و نیز معادلات اسکالر اضافی، استفاده میشود.
مزایای استفاده از CFD
- کاهش هزینه طراحی و یا تعمیرات اساسی با در نظر
- گرفتن پارامترهای عملیاتی
- خروجی گرافیکی و دینامیک نتایج شبیه سازی
- پیش بینی عملکرد پیش از ساخت سیستم ها
- تحلیل نتایج اعمال تغییرات در سیستم
- تحلیل همزمان سیالالالاتی و استاتیکی
- شبیه سازی در مقیا واقعی مدل
- خدمات غیر حضوری
- انعطاف پذیری فرایند
- واقعی بودن نتایج.
ممنون از مطلبتون