شرح دوره

در این فصل از آموزش به شبیه سازی و تحلیل جریان آرام سیال در یک لوله در حالت 2بعدی متقارن محوری(2d-Axisymmetric) و 3 بعدی می‌پردازیم. هنگامی‌که جریان و هندسه مساله نسبت به محور مرکزی لوله تقارن داشته باشند، می توان برای کاهش حجم محاسبات از حل 2بعدی متقارن محوری استفاده کرد. با این حال برای آشنایی بیشتر با شرایط واقعی، علاوه بر مدلسازی 2بعدی، مدلسازی 3بعدی نیز انجام شده است.

فهرست آموزش:

• ایجاد هندسه در محیط DesignModeler
• ایجاد شبکه ساختار یافته
• انتخاب فیزیک جریان آرام
• انتخاب حلگر و سیال
• تنظیم شرایط مرزی مناسب
• تعیین دقت محاسبات و میزان همگرایی
• مقدار دهی اولیه و انجام حل
• انجام حل
• بررسی نتایج در محیط Fluent و CFD Post

شرح دوره

در این فصل از آموزش به شبیه سازی و تحلیل جریان آشفته در یک لوله می‌پردازیم.  عدد بی بعد رینولدز که نسبت نیروهای اینرسی به نیروهای لزجی می‌باشد، به عنوان مشخصه تعیین آشفتگی جریان استفاده می‌شود. از آنجا که در جریان‌های آشفته تغییرات سرعت (Velocity Gradient)در نزدیکی دیواره ها شدید می‌باشد، برای مدلسازی جریان از شبکه لایه مرزی در نزدیکی دیواره استفاده شده است. همچنین چون هم هندسه مسأله و هم جریان سیال تقارن محوری دارند می‌توان مدلسازی را به صورت 2 بعدی متقارن محوری(2D_Axisymmetric) انجام داد.

فهرست آموزش:

• ایجاد هندسه
• ایجاد شبکه مناسب
• انتخاب مدل آشفتگی k-epsilon
• انتخاب سیال
• تنظیم شرایط مرزی مناسب
• تعیین دقت محاسبات و میزان همگرایی
• مقدار دهی اولیه با استفاده از مدل هیبرید
• انجام حل
• بررسی نتایج در محیط Fluent و CFD Pos

شرح دوره

در این فصل از آموزش به شبیه سازی و تحلیل جریان آرام سیال در یک محفظه مربعی با درپوش متحرک می‌پردازیم.  در این مثال، طبیعت جریان به گونه ای بوده که امکان تشکیل گرابه‌های ریز در گوشه های محفظه وجود دارد بنابراین شبکه بندی مناسب به خصوص در  گوشه های محفظه اهمیت ویژه ای دارد. در این آموزش با استفاده از شبکه منظم و اعمال شرط  مرزی مناسب برای درپوش متحرک، اقدام به مدلسازی مساله می‌نماییم.

فهرست آموزش:

• ایجاد هندسه
• ایجاد شبکه ساختار یافته و انقباضی-انبساطی
• انخاب فیزیک جریان آرام
• تعیین خواص متناسب با عدد رینولدز مساله
• تنظیم شرایط مرزی مناسب
• تعیین دقت محاسبات و میزان همگرایی
• مقدار دهی اولیه با استفاده از مدل هیبرید
• انجام حل
• بررسی نتایج در محیط Fluent و CFD Pos

شرح دوره

در این فصل از آموزش به شبیه سازی و تحلیل جریان سیال غیر لزج(Inviscid) در یک نازل همگرا- واگرا می‌پردازیم. از نازل ها برای دستیابی به سرعت‌های مافوق صوت استفاده می‌شود. این مدل‌سازی با استفاده از حلگر مبتنی بر چگالی(Density-Based)، فرض جریان غیرلزج(Inviscid) گاز ایده‌آل و جریان تراکم‌پذیر(Compressible Flow) انجام شده است. همچنین برای کیفیت بهتر نتایج از شبکه منظم استفاده شده است.

فهرست آموزش:

• ایجاد هندسه
• ایجاد شبکه ساختار یافته
• انخاب فیزیک جریان غیرلزج
• انتخاب هوا به عنوان گاز ایده‌آل
• تنظیم شرایط مرزی مناسب
• تعیین دقت محاسبات و میزان همگرایی
• مقدار دهی اولیه با استفاده از فرض جریان آیزنتروپیک
• انجام حل
• بررسی نتایج در محیط Fluent و CFD Post
•  

شرح دوره

در این فصل از آموزش به شبیه سازی و تحلیل جریان سیال و انتقال حرارت در مجموعه اتصال فولادی و سیال درون آن می‌پردازیم. این اتصال به عنواین یک میکسر استاتیک نیز شناخته می‌شود. برای بررسی میزان اختلاط، توزیع دما در خروجی بررسی می‌شود. هر چه توزیع دما در خروجی یکنواخت تر باشد، فرایند اختلاط دو سیال بهتر انجام گرفته است. این مدلسازی با استفاده از مدل آشفتگی k-omega-SST و افزودن معادله انرژی انجام می‌شود.

فهرست آموزش:

• ایجاد هندسه در محیط Design Modeler
• ایجاد شبکه مناسب در محیط Ansys Meshing
• انتخاب مدل آشفتگی k-omega-SST و فعالسازی معادله انرژی
• انتخاب سیال و جنس دیواره لوله
• تنظیم شرایط مرزی مناسب
• تعیین دقت محاسبات و میزان همگرایی
• مقدار دهی اولیه با استفاده از مدل هیبرید
• انجام حل
• بررسی نتایج در محیط Fluent و CFD Post

شرح دوره

در این فصل از آموزش به شبیه سازی و تحلیل جریان سیال و انتقال حرارت به صورت پارامتری در یک زانویی مخلوط‌کننده می‌پردازیم. هنگامی که قصد داریم تأثیر پارامترهای مختلف مثل دما، سرعت، تعداد شبکه بر نتایج را بررسی کنیم، حل پارامتری بسیار مناسب می‌باشد. این سیستم شامل دو وروری و یک خروجی می‌باشد. در این مثال، سرعت و دما در ورودی اول ثابت بوده اما در ورودی دوم از چندین دما و سرعت متفاوت استفاده می‌شود. مدلسازی به روش K-Omega-SST انجام می‌شود.

فهرست آموزش:

• ایجاد هندسه در محیط Design Modeler
• ایجاد شبکه
• استفاده از ناحیه کروی برای شبکه ریزتر در برخی نواحی
• انتخاب فیزیک جریان آشفته K-Omega-SST
• تعیین سیال کاری
• تنظیم شرایط مرزی مناسب و تعیین پارامترهای ورودی
• تعیین دقت محاسبات و میزان همگرایی
• تعیین پارامترهای خروجی
• مقدار دهی اولیه با استفاده از مدل هیبرید
• تنظیم حلگر پارامتری و اختصاص مقادیر مختلف به پارامترهای ورودی
• انجام حل پارامتری و بررسی حل های متفاوت انجام شده
• بررسی نتایج در محیط Fluent و CFD Post

شرح دوره

در این فصل از آموزش به شبیه سازی و تحلیل جریان سیال آشفته حول یک ایرفویل با استفاده از مدل آشفتگی Spalart-Allamars می‌پردازیم.  ایرفویل ها در صنایع مختلف مثل هواپیماسازی و توبوماشین ها استفاده می‌شوند، بنابراین تجزیه و تحلیل ایرفویل ها از اهمیت ویژه‌ای برخوردار می باشد. در این مثال جریان سیال حول ایرفویل NACA0012 با استفاده از  حلگر مبتنی بر فشار و فرض گاز ایده‌آل برای سیال مدلسازی می‌شود. همچنین از مدل Sutherland برای وابستگی ویسکوزیته به دما استفاده شده است.

فهرست آموزش:

• فراخوانی فایل شبکه
• انتخاب مدل آشفتگی Spalart-Allamaras
• انتخاب هوا به عنوان گاز ایده‌آل
• انتخاب مدل Sutherland برای ویسکوزیته وابسته به دما
• تنظیم شرط مرزی Pressure Far Field
• تعیین مرتبه گسسته سازی معادلات و ضرایب زیر تخفیف
• استفاده از حدس اولیه FMG (Full Multi Grid initialization)
• محاسبه ضرایب درگ، لیفت و گشتاور و تنظیم مقادیر مرجع
• بررسی نتایج در محیط Fluent و CFD Post

شرح دوره

در این فصل از آموزش به شبیه سازی و تحلیل جریان دو فازی سیال برای پر شدن آرام یک مخزن می‌پردازیم. این مثال شامل یک مخزن مملو از هوا بوده که آب از قسمت پایین، به آرامی وارد مخزن شده و با پر شدن مخزن، هوا از قسمت بالا خارج می‌شود. برای مدلسازی جریان دو فازی سیالات از مدل VOF  ضمنی استفاده شده است. در این مدلسازی از گام زمانی پویا استفاده شده که به وسیله نرم افزار کنترل می‌شود.

فهرست آموزش:

• ایجاد هندسه در محیط Design Modeler
• ایجاد شبکه مناسب در محیط Ansys Meshing
• انتخاب مدل دو فازی VOF (Volume of Fluid)
• تنظیم کسر حجمی سیال ورودی
• تعیین دقت محاسبات و میزان همگرایی
• حدس اولیه مناسب متناسب با شرایط اولیه مساله
• استفاده از گام زمانی پویا(Adaptive Time Step)
• نمایش انیمیشن کسر حجمی سیال و سرعت حین حل
• نحوه ذخیره سازی دیتاها در زمان‌های متفاوت
• بررسی نتایج در محیط Fluent و CFD Post و ایجاد انیمیشن های مناسب

شرح دوره

در این فصل از آموزش به شبیه سازی و تحلیل جریان آشفته سیال در یک محفظه  اختلاط  و انتقال حرارت ترکیبی (Conjugate) در بخش سیال و دیوار جامد محفظه می‌پردازیم.  در این مثال دو سیال سرد و گرم در یک محفظه ترکیب شده و اثرات این حرارت بر دیواره های محفظه بررسی می‌شود. برای مدل‌سازی جریان آشفته درون محفظه از مدل K-Omega-SST استفاده می‌شود و برای افزایش میزان همگرایی، مرتبه گسسته سازی معادلات طی چند مرحله افزایش می‌یابد.

فهرست آموزش:

• ایجاد هندسه در محیط Design Modeler
• ایجاد شبکه مناسب همراه با شبکه لایه مرزی در محیط Ansys Meshing
• بررسی و بهبود کیفیت شبکه در محیط Fluent
• انتخاب مدل آشفتگی k-omega-sst و فعالسازی معادله انرژی
• تنظیم شرایط مرزی مناسب از جمله سرعت ورودی و تبادل گرمای دیواره‌ها با محیط اطراف
• استفاده از حدس اولیه هیبرید و FMG برای حل سریع‌تر
• افزایش مرتبه گسسته سازی معادلات طی چندین مرحله
• بررسی نتایج در محیط Fluent و CFD Post

شرح دوره

در این فصل از آموزش به شبیه سازی و تشریح مسأله اول و دوم استوکس می‌پردازیم. مسأله اول و دوم استوکس از مسائل شناخته شده مکانیک سیالات می باشد که به روش‌های مختلف تحلیلی مورد بررسی قرار گرفته است. در این آموزش ابتدا مسأله اول و دوم استوکس تشریح شده، سپس مدلسازی نرم افزاری انجام شده و در پایان نتایج شبیه‌سازی با نتایج تحلیلی مقایسه می‌گردد.

فهرست آموزش:

• تشریح مسأله اول استوکس
• ایجاد هندسه در محیط Design Modeler
• ایجاد شبکه منظم در محیط Ansys Meshing
• اعمال سرعت انتقالی و دورانی به دیواره ها
• حدس اولیه متناسب با شرایط اولیه
• تنظیم گام زمانی و انجام حل
• رسم گراف سرعت در یک مکان مشخص و جابجا کردن محورها برای نمایش بهتر گراف
• ایجاد دیتاهای حل تحلیلی در فرمت مشخص برای فراخوانی در فلوئنت
• مقایسه نتایج حل فلوئنت با نتایج تحلیلی
• تشریح مسأله دوم استوکس
• تعریف توابع مثلثاتی برای اعمال سرعت نوسانی دیواره ها
• نمایش منحنی سرعت حین حل
• ایجاد انیمیشن

شرح دوره

در این فصل از آموزش به شبیه سازی و تحلیل جریان آرام روی یک تیغه قابل چرخش می‌پردازیم.  یک تیغه چهار پره ‌ای که می تواند حول محور خود دوران کند در معرض جریان آرام سیال قرار می‌گیرد که با استفاده از شبکه لغزان(Sliding Mesh) حرکت دورانی تیغه مدل می شود.

فهرست آموزش:

• ایجاد هندسه در محیط Design Modeler
• ایجاد شبکه مناسب در محیط Ansys Meshing
• تعیین واحد، بررسی و بهبود کیفیت شبکه در محیط Fluent
• تعیین نوع سیال و رژیم جریان
• مشخص کردن جرم و ممان اینرسی تیغه
• تنظیم ناحیه دارای شبکه متحرک(Dynamic Mesh)
• استفاده از گام زمانی پویا(Adaptive Time Step) برای حل راحت‌تر
• نمایش گراف های نیرو، گشتاور و سرعت زاویه‌ای تیغه حین حل
• ایجاد انیمیشن مناسب و آموزش نحوه ذخیره اطلاعات حین حل
• بررسی نتایج در محیط Fluent و CFD Post

شرح دوره

در این فصل از آموزش به شبیه سازی و تحلیل جریان آشفته سیال اطراف یک توربین بادی محور قائم به صورت دو بعدی می‌پردازیم. در این آموزش برای حرکت چرخشی توربین و پره‌های آن از قاب مرجع متحرک(Moving Reference frame) استفاده شده است.

فهرست آموزش:

• ایجاد هندسه در محیط Design Modeler
• ایجاد شبکه مناسب چندگانه در محیط Ansys Meshing
• فراخوانی و بررسی کیفیت شبکه
• هماهنگ سازی مرزهای مشترک(Matching Interfaces)
• تعیین رژیم جریان و انتخاب مدل آشفتگی k-epsilon
• اعمال سرعت دورانی به هسته توربین و پره‌ها
• تنظیم شرایط مرزی
• مقداردهی اولیه به روش هیبرید و انجام حل پایا
• انتخاب حلگر ناپایا و تنظیم شبکه متحرک
• ایجاد انیمیشن از حرکت چرخشی توربین و بررسی نتایج

شرح دوره

در این فصل از آموزش به شبیه سازی و تحلیل اسپری مایع با استفاده از مدل Air-Blast-Atomizer می‌پردازیم. از اتمایزرها برای تبدیل مایع به قطرات بسیار کوچک یا اسپری مایع استفاده می شود. در این آموزش در ابتدا مدلسازی بدون در نظر گفتن قطرات مایع انجام شده، سپس با درنظر گرفتن قطرات مایع، رفتار جریان بررسی می‌شود.

فهرست آموزش:

• فراخوانی شبکه و بررسی قسمت های مختلف هندسه
• فعالسازی معادلات انرژی، انتقال گونه، جریان آشفته و واکنش‌های شیمیایی
• تنظیم شرایط مرزی جریان های ورودی، خروجی و دیواره
• انجام حل اولیه بدون در نظر گرفتن قطرات مایع
• افزودن و تنظیم مدل فاز گسسته برای مدلسازی قطرات مایع
• افزودن و تنظیم یک عملگر تزریق با استفاده از مدل Air-Blast-Atomizer
• تعیین خواص ذرات
• نمایش گراف های جرم مایع خروجی، حجم فاز گسسته و … حین حل
• بررسی نتایج

شرح دوره

در این فصل از آموزش به شبیه سازی و تحلیل پره چرخان غوطه‌ور در آب به صورت دو بعدی می‌پردازیم. در این مسأله یک پره غوطه‌ور در آب با سرعت ثابت دوران می‌کند و باعث بر هم خوردن سطح مشترک آب و هوا می‌شود. مدلسازی با استفاده از روش دوفازی VOF و شبکه متحرک(Dynamic Mesh) انجام می‌شود. همچنین به دلیل ماهیت آشفته جریان از روش K-Epsilon استفاده شده است.

فهرست آموزش:

• ایجاد هندسه در محیط Design Modeler
• ایجاد شبکه مناسب در محیط Ansys Meshing
• انتخاب مدل آشفتگی k-epsilon و مدل چندفازی VOF
• تعیین فازها و کشش سطحی بین آنها
• فرخوانی UDF مناسب برای سرعت دورانی پره
• تنظیم شبکه متحرک(Dynamic Mesh)
• مقدار دهی اولیه با استفاده از مدل هیبرید
• استفاده از گام زمانی پویا
• تهیه انیمشن مناسب

شرح دوره

در این فصل از آموزش به شبیه سازی و تحلیل جریان سه فازی آب، روغن و  هوا در یک مخزن دو بعدی می‌پردازیم. مخزن در ابتدا پر از هوا بوده و فاز آب و روغن به ترتیب از ورودی های سمت چپ و راست، به مدت 5 ثانیه وارد مخزن می‌شود. سپس جریان ورودی سیالات قطع شده و مدت 5 ثانیه حل ادامه پیدا می‌کند تا سیالات آب، روغن و هوا در مخزن آرام شوند. در این مدلسازی از روش چندفازی VOF استفاده شده است.  

فهرست آموزش:

• ایجاد هندسه در محیط Design Modeler
• ایجاد شبکه مناسب در محیط Ansys Meshing
• انتخاب مدل چندفازی VOF
• تنظیم فاز اصلی و فرعی وکشش سطحی بین فازها
• تعیین کسر حجمی و سرعت فاز آب و روغن در ورودی ها
• تعیین دقت محاسبات و میزان همگرایی
• مقدار دهی اولیه با استفاده از مدل هیبرید
• تعیین محل اولیه فازها با استفاده از دستور IF
• ایجاد انیمیشن از حرکت فازها و آموزش نحوه ذخیره دیتاها

شرح دوره

در این فصل از آموزش به شبیه سازی و تحلیل شکست سد(Dam Break)  در یک محفظه مربعی همراه با مانع با استفاده از مدل چندفازی VOF می‌پردازیم. همچنین در این مدلسازی برای بهبود کیفیت مرز مشترک دو سیال آب و هوا، از شبکه اصلاح شونده(Adoptive Mesh Refinement) استفاده می شود. این ویژگی از نرم‌افزار فلوئنت با دنبال کردن مرز مشترک و اصلاح شبکه باعث ایجاد یک مرز مشترک مناسب می شود.

فهرست آموزش:

• ایجاد هندسه در محیط Design Modeler
• ایجاد شبکه ساختار یافته در محیط Ansys Meshing
• تنظیم مدل چند فازی VOF
• تعیین مقدار اولیه فازها با استفاده از دستور IF
• تنظیم شبکه اصلاح شونده (Adoptive Mesh Refinement)
• تعیین مقیاس هندسه و همچنین جداسازی مرزها
• محاسبه نیرو وارد بر مانع داخل محفظه
• آموزش نحوه ایجاد انیمشن در محیط Fluent

شرح دوره

در این فصل از آموزش به شبیه سازی و تحلیل جریان سیال بر روی موانع الاستیک و بررسی تنش و تغییر شکل موانع می‌پردازیم. از آنجایی که تغییر شکل موانع در اثر جریان سیال کم می باشد برای سادگی مدلسازی از کوپل یک طرفه سیال و جامد استفاده می‌شود. در این حالت از تأثیر حرکت موانع بر روی سیال صرف نظر می‌شود.

فهرست آموزش:
◄ ایجاد هندسه در محیط Design Modeler
◄ ایجاد شبکه مناسب برای ناحیه سیالاتی و نامگذاری مرزها
◄ انجام تنظیمات جریان سیال در محیط Fluent
◄ فراخوانی یک UDF ساده برای اعمال سرعت نوسانی در ورودی
◄ انجام حل و مشاهده انیمیشن حرکت سیال
◄ کوپل حل انجام شده به تحلیل جامداتی(Static Structural)
◄ تعیین جنس موانع و ایجاد شبکه
◄ فراخوانی توزیع فشار سیال
◄ انجام حل و مشاهده تغییر شکل موانع

شرح دوره

در این فصل از آموزش به تحلیل تنش اعمال شده به دیواره یک خط لوله در اثر حرکت سیال می‌پردازیم. هدف از این مدلسازی آشنایی به روش کوپل دو طرفه سیال و جامد در مسائل FSI می باشد. در این حالت سیال و جامد تأثیر متقابل بر یکدیگر دارند.

فهرست آموزش:
◄ ایجاد هندسه در محیط Design Modeler
◄ ایجاد شبکه منظم در ناحیه سیالاتی
◄ تنظیم شرای مرزی سیال
◄ تنظیم شبکه متحرک(Dynamic Mesh)
◄ ایجاد شبکه در دیواره لوله و تنظیم حلگر جامداتی در بلوک Static structural
◄ کوپل دو طرفه سیال و جامد با استفاده از بلوک System coupling
◄ انجام حل و بررسی نتایج