آموزش دینامیک سیالات محاسباتی با انسیس فلوئنت
آموزش دینامیک سیالات محاسباتی با انسیس فلوئنت
در ابتدا شما رو به مشاهده چند نمونه رایگان از آموزش های نرم افزار انسیس دعوت می نماییم.
در مقاله به مباحث ذیل می پردازیم.
در این قسمت به ارائه مفاهیم مورد نیاز جهت ارائه درک بهتر از رفتار ذرات فاز پراکنده، پرداخته می شود.
DPM کوپل شده و مجزا از هم: زمانی که سیال منجر به تغییر در ذرات شود، بر جریان سیال نیز تأثیر متقابلی خواهد داشت.
برای مثال، زمانی که نیروی درگ بر ذرات اعمال شود، تبادل مومنتم منجر به تغییر جریان سیال می شود. به هنگام مدل سازی
ذرات با استفاده از مدل DPM، می توان این تأثيرات متقابل را در مدل سازی جریان سیال لحاظ کرده و یا از آن چشم پوشی کرد.
این حالت تحت عنوان Coupled و Uncoupled، در مدل DPM موجود می باشد.
در حالت DPMمجزا، تنها هدف از شبیه سازی ذرات در مدل DPM پردازش نهایی بوده و امکان ردیابی ذرات در مواقعی که
درخواست داده شود، نمی باشد.
در این حالت نیز ذرات همچنان می توانند در اثر انتقال جرم و انتقال حرارت، تغییر کنند (مانند تبخیر قطره)، ولی این
تغییرات بر میدان جریان تأثیری نخواهند داشت.
در شبیه سازی به روش DPM کوپل شده، تأثیر ذرات بر حل میدان جریان لحاظ خواهد شد. این تأثیرات
توسط مؤلفه های چشمه DPM، به میدان جریان انتقال می یابند.
در ادامه
ردیابی دائم و غیردائم: به هنگام اعمال تنظیمات در مدل DPM نیاز است که شرایط اولیه مجموعه ذرات توسط تعريف تزریق تعیین گردد.
با تعیین شرایط مرزی و تعیین مدل های زیر آن، می توان نحوه تعامل بین ذرات و دامنه محاسباتی را مشخص کرد.
همچنین نیاز است که نحوه ردیابی ذرات تعریف شده توسط فلوئنت، تعیین گردد.
در صورت ردیابی ذرات در حالت دائم، به محض آزاد شدن ذره، ردیابی می شود تا به موقعیت نهایی تعریف شده
توسط شرایط مرزی، دست پیدا کند (یا تا زمانی که تعداد گام زمانی تعیین شده برای ذره، سپری گردد.).
بنابراین، هر ذره، از بسیاری از سلول های دامنه محاسباتی، عبور کرده و در تعامل با میدان جریان (در حالت شبیه سازی به
روش DPM کوپل شده، مؤلفه چشمه DPM در هر سلول تغییر پیدا می کند.
در ادامه
این چشمه ها، میدان حل را در تعداد تکرار مشخص و یا گامهای زمانی معین (میدان جریان را می توان به صورت دائم یا
غیردائم، ردیابی کرد.)، تحت تأثیر قرار میدهند.
سپس در صورت نیاز به ردیابی مجموعه ای جدید از ذرات، مؤلفه چشمه DPM، بروز رسانی شده و این روال مجددا تکرار می گردد.
یک نمونه از کاربردهای مدل DPM به صورت دائم، در جریان سیال غیردائم، زمانی می باشد که مدل انتخاب شده در شبیه سازی
جریان، نیاز به مدل سازی غیردائم داشته و هدف نهایی یک حل پایا باشد
رفتار ذرات فاز پراکنده
به هنگام فعال کردن ردیابی ذرات در حالت غیردائم، می بایست گام زمانی ذرات تعیین گردد. در این حالت نیاز به رسیدن ذرات
به موقعیت نهایی، قبل از بروز رسانی میدان حل جریان، نمی باشد.
زمانی که مدل DPM در حالت غیردائم، با حل جریان غیردائم، کوپل شود، ذرات و جریان به صورت همزمان با گذشت زمان،
توسعه پیدا می کنند.
حتی اگر گام زمانی مربوط به DPM و جریان، متفاوت باشند. مدل DPM به صورت غیردائم را می توان با میدان جریان دائم
کوپل کرد. این به معنای مؤلفه چشمه پیوسته از ذرات DPM می باشد که در سیستم عبور می کنند.
در جریان دائم و غیردائم، مدل های مختلفی از DPM موجود می باشد که نیازمند ردیابی ذرات به صورت غیردائم می باشند.
برای مثال، در مدل سازی برخورد و انعقاد ذرات، تعامل ذرات با یکدیگر در گذر زمان، منجر به تغییر آنها میشود.
