انجام پروژه با نرم افزار Fluent

انجام پروژه با نرم افزار Fluent نرم‌افزار فلوئنت (FLUENT)، ‌اوج هنر برنامه‌نویسی برای مدل کردن جریان سیال و انتقال حرارت در هندسه‌های پیچیده می‌باشد. این نرم‌افزار امکان تغییر شبکه، به صورت کامل و تحلیل جریان با شبکه‌های غیرساخت‌یافته برای هندسه‌های پیچیده را فراهم می‌سازد. نوع مش‌های قابل تولید و دریافت توسط این گروه نرم افزاری شامل شبکه‌هایی با المان‌های مثلثی و چهارضلعی (برای هندسه‌های دوبعدی) و چهاروجهی، شش وجهی، هرمی یا گوه‌ای (برای هندسه‌های سه‌بعدی) می‌باشد. همچنین فلوئنت به کاربر اجازه‌ی بهبود شبکه (مثلا ریز کردن یا درشت کردن شبکه در مرزها و مکان‌های لازم در هندسه) را می‌دهد. این بهینه‌سازی برای حل و شبکه، ‌قابلیتی در اختیار کاربر قرار می‌دهد که نتایج را در ناحیه‌هایی که دارای گردابه‌های بزرگ (مانند لایه‌ی مرزی و ...) باشند،‌دقیق‌تر سازد. این قابلیت‌ها مدت زمانی را که برای تولید یک شبکه‌ی خوب احتیاج می‌باشد در مقایسه با حل در شبکه‌های ساخت‌یافته به صورت قابل ملاحظه‌آی کاهش می‌دهد. این نرم‌افزار با زبان برنامه‌نویسی C نوشته شده است و از تمامی توان و قابلیت انعطاف این زبان بهره می‌برد. نتیجتا این نرم‌افزار استفاده از حافظه‌ی دینامیک، ساختار مناسب داده‌ها و اطلاعات و کنترل انعطاف‌پذیر محاسبات را ممکن می‌سازد.هندسه و شبکه را می‌توان توسط نرم‌افزار پیش‌پردازنده‌ی گمبیت (GAMBIT) تولید کرد. همچنین می‌توان از نرم‌افزار پیش‌پردازنده‌ی Tgrid برای تولید مش‌های مثلثی و مش‌های حجمی چهاروجهی و شش‌وجهی از مش‌های مرزی موجود (که توسط نرم‌افزار گمبیت یا توسط نرم‌افزار CAD/CAE به وجود آمده‌اند) استفاده کرد.همچنین ممکن است شبکه توسط نرم‌افزارهای ANSYS، یا I-DEAS و یا MSC/ARIES، MCS/PATRAN، MSC/NASTRAN تولید شود. جریان در هندسه‌های پیچیده‌ی دوبعدی و سه‌بعدی با به کار بردن محاسبات غیرساخت‌یافته و بهینه‌سازی و حل شبکه، جریان تراکم‌پذیر و تراکم‌ناپذیر تحلیل پایا (Steady) یا گذرا (Transient) جریان‌های لزج، آرام و متلاطم سیال‌های نیوتنی و غیرنیوتنی انتقال حرارت جابجایی شامل جابجایی آزاد یا اجباری ترکیب انتقال حرارت جابجایی/هدایتی انتقال حرارت تشعشعی مدل فریم‌های چرخان یا ساکن مش‌های لغزان و مش‌های متحرک واکنش‌های و ترکیبات شیمیایی،‌شامل احتراق و مدل‌های واکنشی افزودن ترم‌های احتیاری حجمی از گرما، جرم،‌مومنتوم، ‌اغتشاش و ترکیبات شیمیایی محاسبات لاگرانژی برای تغییر فاز از ذرات/قطرات کوچک/حباب‌ها یا شامل ترکیبی از همه‌ با فاز یکنواخت جریان در محیط متخلخل مبدل‌های حرارتی، فن‌ها، رادیاتورها و بازده آن‌ها جریان‌های دوفازی و چندفازی جریان‌های سطح آزاد با شکل‌های سطح پیچیده توانایی‌های گفته شده در بالا اجازه می‌دهد که فلوئنت در بازه‌ی بسیار بزرگی از صنایع به کار گرفته شود،بنابراین، نرم‌افزار فلوئنت یک انتخاب بسیار مناسب برای مدل کردن جریان سیال تراکم‌پذیر و تراکم‌ناپذیر در هندسه‌های پیچیده می‌باشد.یكی از نرم افزارهای صنعتی مشهور می باشد كه دارای قابلیت های فراوانی در تحلیل سیالات است. این نرم افزار قابلیت مدل سازی جریان های دو و سه بعدی را دارا می باشد. برای استفاده از این نرم افزار ابتدا توسط یك نرم افزار كمكی مانند Gambit یا نرم افزارهای CAD، هندسه جریان مشخص می گردد و عمل مش بندی نیز صورت می گیرد. نرم افزار Fluent از خروجی نرم افزار Gambit استفاده می نماید.این نرم افزار قابلیت انجام محاسبات با دقت معمولی و دقت مضاعف را دارد و كاربر می تواند هر كدام را بر اساس نیاز خود انتخاب نماید. این نرم افزار بر پایه روش حجم محدود كه یك روش بسیار قوی و مناسب در روش های دینامیک سیالات محاسباتی می باشد، بنا شده است. قابلیت های فراوانی نظیر مدل سازی جریان های دائم و غیر دائم، جریان لزج و غیر لزج، احتراق، جریان مغشوش، حركت ذرات جامد و قطرات مایع در یك فاز پیوسته و ده ها قابلیت دیگر، Fluent را به یك نرم افزار بسیار قوی و مشهور تبدیل نموده است. آزمایشات عملی و محاسبات تئوری، دو روش اصلی و مشخص برای پیش بینی میزان انتقال حرارت و چگونگی جریان سیال در کاربردهای مختلف صنعتی و تحقیقاتی می باشند. در اندازه گیری های تجربی به دلیل هزینه های زیاد ترجیح داده می شود که آزمایش ها بر روی مدلی با مقیاس کوچکتر از نسخه اصلی انجام پذیرد. حذف پیچیدگی ها و ساده سازی آزمایش ها، خطای دستگاه های اندازه گیری و بعضی موانع در راه اندازه گیری از جمله مشکلاتی هستند که روش های عملی با آنها رو به رو هستند و کارآیی این حالت ها را در بعضی موارد، مورد سوال قرار می دهند. مهمترین امتیاز محاسبات تئوری در مقایسه با آزمایش های تجربی، هزینه کم آن است. گرچه در بسیاری موارد ترجیح داده می شود با استفاده از روش های محاسباتی، آنالیز جریان و انتقال حرارت صورت گیرد ولی تایید تحلیل های عددی نیاز به مقایسه با نتایج آزمایشگاهی و یا نتایج تایید شده دیگری دارد. در میان محققین، انجام پژوهش های تجربی ارزش بسیاری دارد و اگر بتوان آزمایش مطلوبی انجام داد، تحلیل های زیادی را بر محور آنها می توان گسترش داد و اطلاعات فراوانی بدست آورد. در هر صورت با دسترسی به دستگاه های محاسبه گر و رایانه های قوی، امروزه در بسیاری از موارد آنالیز دینامیک سیالات و انتقال حرارت با روش های عددی انجام می پذیرد. هرچه پدیده مورد بررسی پیچیدگی بیشتری داشته باشد، روش های عددی اهمیت بیشتری پیدا می کنند.علاوه بر سرعت بیشتر محاسبات عددی، می توان با این روش ها اطلاعات کامل با جزئیات بیشتر، از قبیل تغییرات سرعت، فشار، درجه حرارت و غیره را در سراسر حوزه مورد نظر به دست آورد. در مقابل، اغلب اوقات، شبیه سازی آزمایشگاهی جهت بدست آوردن این گونه اطلاعات مشکل و مستلزم صرف زمان زیاد بوده و در بعضی شرایط غیر ممکن است. در اکثر مسایل مربوط به مکانیک سیالات، به دلیل پیچیدگی معادلات مربوطه، استفاده از حل تحلیلی امکان پذیر نمی باشد. Fluent یک نرم افزار چند منظوره برای مدل سازی جریان سیال، انتقال حرارت و واکنش شیمیایی نوشته شده است. با توجه به محیط مناسب نرم افزار جهت تعریف مساله و شرایط های پیچیده، تعریف شرایط مرزی گوناگون و حل مسایل پیچیده شامل تاثیر پدیده های مختلف به کمک این نرم افزار قابل حل می باشد.Fluent برای تحلیل مسایل خاص، روش های شبیه سازی کامپیوتری متفاوتی را بکار می برد و نرم افزار برای راحتی کار، تعریف مساله، محاسبه و دیدن نتایج، منوهای مختلفی درنظر گرفته شده است. وقتی نیاز باشد،Fluent می تواند مدل مورد نظر را از دیگر نرم افزارهای تولید مدل که با آنها سازگاری دارد وارد کند. این نرم افزار امکان تغییر مش بندی به صورت کامل و تحلیل جریان با مش بندی های پیچیده را فراهم می سازد. نوع مش های قابل تولید و دریافت توسط این نرم افزار شامل مش های با المان های مثلثی و چهار ضلعی (برای هندسه های دو بعدی) و چهار وجهی، شش وجهی، هرمی یا گوه ای (برای هندسه های سه بعدی) می باشد.همچنین Fluent به کاربر اجازه دستکاری مش (مثلا ریزکردن یا درشت کردن مش در مرز و مکان های لازم در هندسه) را می دهد. این نرم افزار قابلیتی را در اختیار کاربر قرار می دهد که در نواحی که دارای گرادیان های بزرگ (مثل لایه مرزی و...) باشند، مش دقیقتری را ایجاد کند. این قابلیت ها مدت زمان تحلیل را به طور قابل ملاحظه ای کاهش می دهد. برای کسب اطلاعات بیشتر و انجام پروژه با نرم افزار Gambit به قسمت سفارش پروژه مراجعه فرمایید.