آموزش گمبیت و فلوئنت (قسمت ۳)

اجرای نرم افزار گمبیت

برای اجرای گمبیت و ایجاد فایل مش ابتدا یه پوشه دلخواه ایجاد کنید، سپس آیکون گمبیت رو داخل پوشه قرار بدید. حالا روی همون آیکونی که توی پوشه قرار دادید کلیک کنید تا نرم افزار گمبیت اجرا بشه. پنجره زیر رو خواهید دید. بعد مسیر دایرکتوری پوشه در ویندوز رو در قسمت working Directory وارد کنید. با این کار گمبیت کلا فایل های توی همین پوشه رو در نظر می گیره، اگر ذخیره ای کنید توی همین پوشه هست، اگر فایلی فراخوانی بشه از توی همین پوشه خواهد بود. پس تمام فایل های لازم رو باید توی همین پوشه قرار بدیم. بعد در قسمت session ID هم اسم فایل رو تعیین کنید.  با options هم کار نداشته باشید. سپس دگمه run رو بزنید.

 

حل جریان حول یک استوانه

شناخت فیزیک جریان

ما در اینجا قصدداریم یه استوانه رو که دربرابر جریانی با سرعتی مشخص قرار داره بررسی کنیم. اگه یه مهندس سیالاتی باشید باید قبل از تحلیل جریان، با فیزیک جریان حول استوانه آشنا باشید. یعنی اینکه بتونید پیشبینی کنید که وقتی جریان آزاد با استوانه برخورد کرد پشت استوانه جریان چگونه میشه…

این موضوع بر می گرده به ابعاد استوانه، نوع سیال و سرعت اون… مهندسان سیالات و آیرودینامیک برای تشخیص این موضوع از پارامتر بی بعد مهمی در جریان استفاده می کنند که رینولدز نام داره….رابطه رینولدز به صورت زیر هست:

Re=ρV∞D/μ       

ρ=چگالی جریان آزاد    ∞V=سرعت جریان آزاد    D=قطر استوانه    μ=لزجت سیال

با تعریفی که ما در ادامه برای شرایط جریان می یاریم، رینولدز جریان برای مسئله ی خودمون مشخص میشه. پس شما به عنوان یه متخصص باید بدونید که رفتار جریان حول استوانه در رینولدزهای مختلف چه طوری خواهد بود. خب در اینجا میخوایم این مسئله رو تشریح کنیم و بگیم که در رینولدزهای مختلف چه اتفاقی در حول استوانه و جریان پشت اون می افته… نکته ای که برای ما مهمه پایا یا ناپایا بودن جریان که این موضوع خودش رو در نوسانی بودن گردابه های پشت استوانه نشون میده. در واقع این موضوع می تونه متقارن یا غیر متقارن بودن جریان در نیمه بالا و پایین استوانه رو تعیین کنه. اگه جریان متقارن باشه ما می تونیم نصف میدان رو در نظر بگیریم و این کار، کلی از هزینه های محاسباتی و زمانی رو کاهش میده… بنابراین شناخت درست از فیزیک جریان بسیاره مهمه…

a)      در رینولدز حدود ۱، یعنی سرعت بسیار پایین رفتار جریان مثل رفتار جریان پتانسیل هست

b)      در رینولدز حدود ۴، لایه مرزی جدا شده و دو گردابه کوچک در پشت استوانه تشکیل می شود. این دو گردابه متقارن و جریان پایا (Steady) است. این وضعیت تا رینولدز ۴۰ باقیست فقط با افزایش رینولدز اندازه گردابه های پشت استوانه بزرگتر میشه

c)       در رینولدزهای بالای  ۴۰ جریان نوسان گردابه ها فیزیک جریان رو ناپایا (Unsteady) می کنه و عدم تقارن در جریان پشت استوانه بوجود میاد، به این حالت اصطلاحا Vortex Shedding میگن. دقت کنید که گردابه های پشت استوانه جدا نمیشه بلکه جریان نوسانی میشه.

d)      در رینولدز های بالای ۹۰ دیگه این گردابه ها پشت استوانه باقی نمی مونن و یکی کی از پشت استوانه جدا میشن و در عین حال دوباره در پشت استوانه تشکیل میشن، این دنباله از گردابه ها معروف به دنباله ون کارمن (Von Karman vortex street) معروف هست. در اینجا هم همچنان جریان ناپایاست. این موضوع رو می تونید در حرکت پرچم که به یک تیرک نصب شده ببینید. در واقع گردابه های جدا شده از تیرک پرچم باعث مواج شدن پرچم خواهد شد.

e)      در حدود رینولدز ۵۰۰ چندین گردابه با فرکانسهای مختلف تولید میشه و گردابه ها به مرز آشفتگی میرسند. با افزایش رینولدز لایه مرزی حول استوانه به سمت آشفتگی پیش میره و جریان ناپایاست.

f)        هر قدر که رینولدز بیشتر میشه انرژی جریان بیشتر شده و جدایش از سطح استوانه دیرتر رخ میده تا اینکه با آشفتگی لایه مرزی نقطه جدایش به زاویه ۱۱۰ درجه استوانه منتقل میشه . به عبارت دیگه با ورود به رینولدزهای بالای ۱۰۰۰۰۰  ناحیه گردابه های پشت استوانه کوچکتر میشه…. دیگه خبری از دنباله ون کارمن نیست اما همچنان خاصیت نوسانی گردابه پشت استوانه وجود داره و فرکانسش تغییر می کنه و جریان ناپایاست.

g)      در رینولدزهای بالا ۱۰۰۰۰۰۰ بازهم این کاهش ناحیه گردابه پشت استوانه ادامه میابد.

 

خب حالا با توجه به جریان خودمون، باید عدد رینولدز رو محاسبه کنیم و بعد ببینیم که در کدوم دسته بندی فوق قرار میگیره تا بر طبق اون بتونیم وضعیت جریان رو پیشبینی کرده و مسئله رو بدرستی حل کنیم…

در زیر هم باز برای کسایی که عجله دارند یه لینک مفید گذاشتیم که می تونند استفاده کنند… دقت کنید که آموزشهایی که در سایت زیر داده میشه بر اساس Ansys fluent هم هست لذا اون کسایی که نمیخوان با گمبیت کار کنند می تونند از آموزشهای زیر جهت مش زدن و ایجاد هندسه در محیط جدید انسیس بهره ببرند(با تشکر از زحمات آقای حسن حسن پور):

Fluent Learning

7 دیدگاه درباره “آموزش گمبیت و فلوئنت (قسمت ۳)

  1. mashayekhi

    سلام
    وقتتون به خير
    من يه پروژه دارم تحليل انتقال حرارت سه بعدي در مبدل با يه نرم افزار كه من فلوئنتو انتخاب كردم
    ميتونين كمكم كنين؟

    پاسخ
  2. milad

    ممنون از زحماتتون
    لطفا آموزش گمبیت و فلوئنت رو ادام بدید
    حل مثال های مختلف
    همچنین رسم هندسه های مختلف در گمبیت و انجام بقیه مراحل در فلوئنت
    .
    هم چنین کد نویسی در فلوئنت
    .
    با تشکر

    پاسخ
    • admin نویسنده پست

      سلام. سعی ما هم همین است که این آموزش ها را ادامه دهیم. از شما هم درخواست داریم که نظرتون رو در مورد محصولات و آموزشها بفرمایید.

      پاسخ

پاسخ دهید

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