Home پروژه دانشجوییشبیه سازی نازل با فلوئنت | شبیه سازی نازل C-D با نرم افزار فلوئنت
شبیه سازی نازل با فلوئنت | شبیه سازی نازل C-D با نرم افزار فلوئنت

شبیه سازی نازل با فلوئنت | شبیه سازی نازل C-D با نرم افزار فلوئنت


به نام خدا و با سلام. در این مقاله از سایت آلفا پروژه مروری کوتاه بر شبیه سازی نازل همگرا واگرا با نرم افزار فلوئنت خواهیم داشت. همانگونه که مستحضرید یکی از مهمترین مباحث علم مهندسی هوافضا ، جریان های مافوق صوت می باشد (برای آشنایی بیشتر با مهندسی هوافضا و نرم افزارهای مرتبط می توانید به صفحه انجام پروژه مهندسی هوافضا مراجع نمایید).

امروزه و با پیشرفت علم دینامیک سیالات محاسباتی بررسی رفتار جریان مافوق صوت به صورت عددی ممکن شده است. از مهمترین نرم افزار های تجاری موجود در زمینه CFD که بدین منظور توسعه یافته اند، می توان به نرم افزار فلوئنت (به انگلیسی Fluent)  و نرم افزار Ansys CFX اشاره کرد. برای آشنایی با این علم بسیار زیبا و نرم افزارهای مذکور می توانید به لینک های ذیل مراجعه نمایید.

در این مقاله از سایت آلفا پروژه به طور مختصر نتایج حاصل از شبیه سازی یک نازل همگرا واگرا با نرم افزار فلوئنت ارائه شده است. در صورت نیاز با انجام پروژه یا مشاوره در این زمینه می توانید از طریق لینک سفارش پروژه در انتهای همین صفحه با آلفا پروژه در تماس باشید. همکاران ما در کوتاهترین زمان ممکن پاسخگوی شما عزیزان خواهند بود.

شبیه سازی نازل همگرا واگرا با نرم افزار فلوئنت

برای شبیه سازی در نرم افزارهای عددی نظیر نرم افزار Ansys Fluent ابتدا ضروری است هندسه یا دامنه محاسباتی طراحی شود. در این تحقیق از یک هندسه دو بعدی برای شبیه سازی استفاده شده است. شماتیک این هندسه و شبکه بندی انجام شده به قرار شکل زیر می باشد.

با دقت در شکل فوق ملاحظه می شود که شبکه بندی انجام شده دارای کیفیت مناسبی می باشد، همچنین در قسمت گلوگاه، شبکه بندی به صورت فشرده تر انجام شده است. با در نظر گرفتن این شبکه بندی نتایج برای فشارهای ورودی مختلف به صورت اشکال ذیل خواهد بود.

فشار ورودی 0.88 بار

به منظور شبیه سازی نازل با فلوئنت و در صورتی که فشار در ورودی نازل 0.88 بار باشد، جریان در گلوگاه دارای ماکسیمم سرعت می باشد، با سرعت گرفتن جریان در این نقطه مینیمم فشار استاتیکی حاصل خواهد شد. کانتور مربوط به فشار و توزیع عدد ماخ به ترتیب زیر خواهند بود.

شبیه سازی با فلوئنت

ملاحظه می شود که در شبیه سازی نازل C-D با نرم افزار فلوئنت، در صورتی که جریان زیر صوت باشد، با افزایش سرعت فشار کاهش می یابد. به همین دلیل ماکسیمم سرعت و مینیمم فشار در گلوگله نازل رخ داده است. کانتور عدد ماخ بر روی نازل مورد مطالعه در شکل زیر نشان داده شده است.

شبیه سازی جریان مافوق صوت با نرم افزار فلوئنت

ماکسیمم عدد ماخ جریان در این حالت برابر 0.624 خواهد بود. در این حالت گلوگاه دارای ماکسیمم سرعت جریان و ماکسیمم ماخ خواهد بود.

فشار ورودی 0.97 بار

در صورتی که فشار ورودی سیال به میزان 0.97 بار افزایش یابد، جریان در خروجی نازل به ماخ بالاتر از یک خواهد رسید. جریان در این حالت را اصطلاحا Super Sonic یا مافوق صوت میگویند.

شبیه سازی جریان مافوق صوت با نرم افزار فلوئنت

کانتور فشار بر روی دامنه محاسباتی با فشار ورودی 0.97 بار در شکل فوق نشان داده شده است. ملاحظه می شود که در قسمت واگرای نازل، علیرغم افزایش سطح مقطع عبور جریان، فشار استاتیکی سیال کاهش می یابد. عدد ماخ حریان در قسمت واگرای نازل در این حالت بالاتر از یک خواهد بود. این بدین معنی که رفتار جریان در این حالت متفاوت با جریان زیر صوت خواهد بود. عدد ماخ مربوط به شبیه سازی نازل همگرا واگرا با نرم افزار فلوئنت در شکل زیر نشان داده شده است.

کاملا مشخص است که جریان در گلوگاه برابر عدد ماخ 1 می باشد. همجنین عدد ماخ در خروجی نازل برابر 2.79 است.  با افزایش فشار بالا دست، میزان عدد ماخ حریان در گلوگاه و در خروجی نازل تغییر نخواهد کرد. به بیان ساده تر گلوگاه نازل در این حالت دچار پدیده ای به نام خفگی یا  چوک شده است و ماکسیمم دبی ممکن را از خود عبور می دهد.

انجام پروژه شبیه سازی با نرم افزار فلوئنت

در این مقاله مروری مختصر بر قابلیت های بی نظیر نرم افزار فلوئنت در شبیه سازی جریان های مافوق صوتی انجام شد. شما عزیزان می توانید در صورت نیاز به مشاوره در زمینه انجام پروژه های هوافضا و دینامیک گاز با استفاده از نرم افزارهای عددی از طریق لینک زیر با آلفا پروژه در تماس باشید. به امید موفقیت روز افزون

برای سفارش انجام پروژه شبیه سازی با فلوئنت اینجا کلیک نمایید



Source link

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *