بررسی جریان سیال درون حلزونی فن لانه سنجابی با روتورهای مختلف

گستردگی استفاده از فن ­های لانه سنجابی بویژه در صنایع تهویه مطبوع سبب شکل گیری پروژه­ های تحقیقاتی فراوانی در راستای بهبود عملکرد این نوع از فن­ ها شده است. تغییر هندسه روتور فن از حالت استوانه ­ای به نیمه مخروطی از جمله تحقیقاتی است که در این زمینه انجام شده است. هدف این پروژه یافتن زاویه بهینه روتور نیمه مخروطی جهت بهبود عملکرد فن می ­باشد. برای اینکه مطالعه نحوه تأثیر تغییر زاویه مخروطی روتور بر عملکرد فن ممکن باشد، در ابتدا هندسه مجموعه فن با روتورهای مختلف رسم و شبکه محاسباتی تولید شده است. سپس مدل­سازی جریان براساس نتایج تجربی حاصل از آزمایش عملکرد صورت گرفته است.

شبیه سازی سیستم کولینگ ACC در نیروگاه

شبیه سازی عددی چگونگی هدایت هوا و تبادل حرارت در سیستم کولینگ ACC نیروگاه ها از الزامات طراحی سیستم کولینگ و چیدمان کلی نیروگاه است. سرعت و جهت باد غالب در نیروگاه ها تأثیر زیادی بر انتخاب مشخصات فن های سیستم کولینگ ACC دارد. از این رو تا زماینکه مجموعه ACC و سایر اجزای همجوار با این سیستم شبیه سازی نشوند، نمی توان از عملکرد صحیح سیستم خنک کن اطمینان پیدا کرد. موقعیت ACC نسبت به جهت باد غالب، ارتفاع ACC، تعداد و مشخصات فن ها، فاصله ACC از ساختمان های اطراف و ... پارامترهایی هستند که بر عملکرد سیستم خنک کن تأثیرگذار هستند. شبیه سازی به کمک نرم افزار CFX این امکان را فراهم می سازد که دبی دقیق خروجی از هریک از فن ها استخراج گردد و همچنین افزایش دمای ورودی فن ها به دلیل پدیده ی HAR مورد مطالعه قرار گیرد. 

آموزش نرم افزار CFX

نرم افزار ANSYS CFX نرم افزاری است که به کمک روش دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) به حل مسائل پیچیده جریان سیال و انتقال حرارت می­ پردازد. این نرم افزار در حوزه های مختلف کاربردی دینامیک سیالات بسیار کارآمد است و حلگر قدرتمند این نرم افزار کلیدی است برای دستیابی سریع به پاسخ های دقیق و قابل اعتماد. محدوده مسائلی که نرم افزار CFX امکان حل آن را دارد چنان گسترده است که کاربران با تخصص های مختلف به آن روی می آورند. مهندسین مکانیک، هوافضا، مهندسی پزشکی، مهندسی هسته ­ای، کشتی­ سازی و عمران از جمله کاربرانی هستند که برای انجام تحقیقات خود از این نرم افزار استفاده می­نمایند.
سایت IRAN-CFX امکان برگزاری انواع کلاس های خصوصی و گروهی نرم افزار ANSYS CFX را دارد.

سرفصل­ هایی که در دوره آمورش نرم افزار ANSYS CFX ارائه می گردد شامل موارد زیر است:
·        مراحل حل یک مسئله به روش CFD
·        رسم هندسه در نرم افزار ANSYS Design Modeler
·        مش بندی در نرم افزار ANSYS Meshing
·        شبیه سازی انواع مسائل جریان سیال و انتقال حرارت به کمک نرم افزار CFX
(مسائل جریان داخلی، خارجی، نیوتنی، غیرنیوتنی، لایه ­ای، توربولانس، دائم، غیردائم، تک فازی، چندفازی، توربوماشین ­ها، FSI و ...)
 
همچنین سایت IRAN-CFX امکان ارائه خدمات مشاوره ای در رابطه با پروژه هایی که به کمک نرم افزار ANSYS CFX شبیه سازی شده اند را دارد. 

شبیه سازی جریان سیال حول یک شناور

یکی از زمینه هایی که نرم افزار ANSYS CFX مورد استفاده قرار می گیرد، شبیه سازی جریان سیال حول شناورها است. شبیه سازی جریان سیال حول شناورها منجر به آن می شود که کل میدان سیال (شامل آب و هوا) در اطراف شناور مورد مطالعه قرار گیرد و نیروهای وارده بر شناور در جهات مختلف، زمان های مختلف و زوایای حمله ی مختلف با دقت خوبی محاسبه خواهد گردید. استفاده از این نرم افزار این امکان را فراهم می سازد که هنگام شبیه سازی از روش Adaptive Mesh استفاده شود. بدین ترتیب خط تماس آب و هوا با دقت بالاتری شبیه سازی می گردد چرا که در محل خط تماس آب و هوا در حین حل مسئله بصورت اتوماتیک از المان های ریزتری استفاده می گردد. شبیه سازی به کمک نرم افزار CFX یکی از الزامات طراحی شناورهای جدید و بهینه سازی شناورهای موجود است.

 

شبیه سازی انواع توربین

استفاده از نرم افزار CFX در فرآیند طراحی توربین ها الزامی است. پروژه پیش رو مربوط به شبیه سازی عملکرد یک توربین کاپلان است. بررسی تغییرات فشار در توربین در زوایای مختلف پره های توربین و بررسی نیروهای اعمالی روی توربین موضوعی مهم است که به کمک شبیه سازی عددی با CFX در کوتاهترین زمان ممکن قابل دستیابی است. بررسی نواحی پر سرعت و احتمال پدیده کاویتاسیون موضوع دیگری است که حتماً باید در این نوع از توربین ها بررسی گردد و این کار با تحلیل دوفازی مسئله به کمک نرم افزار CFX امکان پذیر است. شبیه سازی انواع توربین ها به کمک نرم افزار CFX امکان پذیر است.

شبیه سازی انواع پمپ

استفاده از نرم افزار CFX در فرآیند طراحی پمپ ها الزامی است. امروزه در تمام کارخانه های پمپ سازی، در فرآیند طراحی هیدرولیکی پمپ ها پس از آنکه هندسه ی پروانه، دیفیوزر و یا حلزونی استخراج می گردد، بلافاصله هندسه برای ساخت ارسال نمی گردد. بلکه به منظور اطمینان از عملکرد صحیح پمپ، مجموعه پمپ تحت شبیه سازی با نرم افزار CFX قرار می گیرد. برای این منظور می بایست بالک سیال استخراج و مش بندی گردد و مشابه تست های عملکردی مورد تحلیل قرار گیرد. بدین ترتیب که با شبیه سازی پمپ در دبی های مختلف، میزان فشار تولیدی بررسی می گردد و منحنی H-Q و راندمان هیدرولیکی پمپ رسم می گردد. همچنین به منظور استخراج منحنی NPSH پمپ در هر دبی با کاهش فشار ورودی پمپ و شبیه سازی پمپ در حالت دوفازی، فشاری که افت سه درصد هد در آن رخ می دهد یافت می گردد و بدین ترتیب منحنی NPSH پمپ رسم می گردد. شبیه سازی پمپ علاوه بر استخراج منحنی های عملکرد پمپ، امکان بررسی بالانس های نیرویی در پمپ را نیز فراهم می سازد. شبیه سازی پمپ مقادیر متغیرهای مختلف را در تمام پمپ در اختیار کاربر قرار می دهد و بررسی جت و ویک ها، گردابه های احتمالی و سایر پدیده های سیالاتی ممکن خواهد بود.  پروژه پیش رو مربوط به طراحی و شبیه سازی یک پمپ BB3 هفت طبقه Double suction می شود.

تحلیل متقابل سیالاتی و مکانیکی در یک دیاراتور نیروگاه

نرم افزار ANSYS CFX امکان کوپل شدن با نرم افزار ANSYS Mechanical را دارد. این موضوع سبب می شود که حل مسائل FSI  به معنی Fluid Structure Interaction (مسائلی که نیاز به حل متقابل سیالاتی و مکانیکی دارند) در این نرم افزار امکان پذیر باشد. پروژه پیش رو مربوط به تحلیل دیاراتور یک نیروگاه می شود. در این مسئله بررسی سناریوی یک حادثه مورد تحلیل قرار گرفته است. در طی این حادثه، آب با دبی بیش از حد مجاز طراحی از یکی از نازل ها به داخل دیاراتور ریخته می شود. عدم تقارن پاشش آب سبب تولید موج داخل دیاراتور می گردد. موج تولید شده در داخل دیاراتور حرکت می کند و به دیواره ی دیاراتور در قسمت انتهایی برخورد می کند. برخورد موج به دیواره سبب جابجایی دیاراتور می گردد. برای بررسی این حادثه نیاز به تحلیل گذرای مسئله وجود دارد. بدین ترتیب که در هر گام زمانی نرم افزار CFX به تحلیل جریان سیال می پردازد و نیروی محاسبه شده بر روی بخش های مختلف بدنه را به بخش Mechanical انتقال می دهد. در بخش Mechanical از نیروی وارده، میزان جابجایی مش محاسبه می گردد و این اطلاعات مجدداً به نرم افزار CFX انتقال داده می شود. این رد و بدل شدن اطلاعات در تمام گام های زمانی انجام می گردد تا زمان تحلیل به پایان رسد.  

بررسی تأثیر وزش باد بر رفتار برج های خنک کننده هلر

علاقه زیادی جهت بررسی عملکرد برج های خنک کننده و چگونگی تأثیرپذیری آنها از فاکتورهای محیطی مانند باد وجود دارد. مطالعات زیادی بر روی مسئله کاهش راندمان سیستم های خنک کننده تحت تأثیر وزش بادهای عرضی انجام شده است. پروژه شبیه سازی برج های خنک کننده هلر نیروگاه شازند اراک نیز با این هدف به کمک نرم افزار CFX اجرا شده است. در این پروژه شبیه سازی عددی برج های هلر نیروگاه شازند با چهار هدف مختلف انجام شده است. 1) شبیه سازی جریان سیال داخل و حول برج خنک کننده هلر و بررسی چگونگی عملکرد آن. 2) بررسی عملکرد برج ها در میدان های سرعت مختلف و شناخت چگونگی تأثیر بادهای عرضی بر عملکرد برج خنک کننده. 3) بررسی اثر برج ها بر روی یکدیگر. 4) پیدا کردن موقعیت بهینه برای قرار دادن برج های طرح توسعه بگونه ای که مجموعه حداکثر راندمان را داشته باشد.

 

IRAN-CFX

ANSYS CFX نرم افزاری است که به کمک روش دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) به حل مسائل پیچیده جریان سیال و انتقال حرارت می پردازد. مقایسه پاسخ های استخراج شده از CFX با نتایج تجربی حاکی از توانایی بالای این نرم افزار در پیش بینی دقیق مسائل مختلف است.
در این وبلاگ به معرفی این نرم افزار می پردازیم. برای آشنا شدن خوانندگان با حوزه ی کاری نرم افزار CFX نمونه های متنوعی از پروژه های شبیه سازی شده توسط این نرم افزار شرح داده خواهد شد.
همچنین مطالبی که می تواند به یادگیری نرم افزار CFX به علاقمندان آن یاری رساند در این وبلاگ ارائه خواهد گردید.