آرتابیم

(CFD (Computational Fluid Dynamics

شبیه سازی CFD

 

مجموعه فنی مهندسی آرتا همزمان با رشد چشم گیر علم مهندسی سیالات در صنعت و همچنین با افزایش روزافزون قدرت نرم افزار های محاسباتی، توانسته هم پا با سطح مدرن و بروز دنیا این نوآوری را در قالب شبیه سازی CFD پروژه های مختلف نمایان کند. بطوریکه امروز قادر می باشد موضوعات و مسائل مختلف در صنعت را مورد شبیه سازی و محاسبات قرار داده و بکمک پردازش نتایج، در مطالعات و بهینه سازی طرح های مهندسان طراح در بخش های مختلف (مکانیک، معماری، سازه، برق) کمک شایانی نماید.

 

مهندسین این مجموعه با تسلط کامل بر روی نرم افزار های تخصصی CFD ( از جمله ANSYS FLUENT, CFX, AUTODESK CFD, PYROSIM) و با به خدمت گرفتن هر کدام از آنها متناسب با موضوعات و پروژه های مختلف، و همچنین با دارا بودن سیستم های سخت افزاری مجهز (رایانه های WorkStation بر پایه پردازنده Xeon با 32 هسته مختص به حل محاسبات عددی) ذر کنار تجارب و توانایی های فنی در حوزه مهندسی سیالات پاسخگو هر نوع طرح مسئله در هر سطحی از نیاز های صنعت می باشند.

 

 

 

 

 

برخی از کاربرد های CFD در شبیه سازی سیستم های تهویه مطبوع:
- شبیه سازی و بررسی جریان هوای سرد/گرم و نحوه سیرکولاسیون صحیح آن در فضاهای وسیع از قبیل لابی هتل ها، سینماها، سالن ورزشی                                       

 

- شبیه سازی و بررسی جابه جایی طبیعی و تاثیر نیروهای شناوری در جریان هوای سرد/گرم آتریوم ساختمان های بلند مرتبه                                                                                                                            

- شبیه سازی و بررسی تاثیر جریان باد بر نحوه خنک کاری صحیح تجهیزات سیستم کولینگ در فضا باز از قبیل Fin fan cooler وAir cooled chiller                                        
 

- شبیه سازی و بررسی تاثیر نیرو و فشار جریان باد بر المان های نما در ساختمان های بلند مرتبه 

- شبیه سازی تاثیر تابش خورشید (Solar Load) بهمراه تاثیر انتقال حرارت طبیعی هوا بر روی جداره خارجی ساختمان                                     
 

- شبیه سازی و بررسی تهویه پارکینگ و نحوه عملکرد فن ها در کنترل آلاینده خودرو ها
- شبیه سازی و بررسی حریق و نحوه عملکرد سیستم تهویه در کنترل دود                                 
 

- شبیه سازی و بررسی جریان سیال هوا در کانال های توزیع جهت مشاهده و اصلاح گردابه های ریز و درشت (Wake)

- شبیه سازی نحوه عملکرد انواع تجهیزات مکانیکی مانند پمپ های سانتریفوژ و جا به جایی مثبت، فن های سانتریفوژ و محوری ، جت فن ها، توربین های بادی و ...                                 

 

 

 

 

 

 

 

 

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

** روند شبیه سازی **

 

دینامیک سیالات محاسباتی که به اختصار به آن (CFD) می گویند علم پیش بینی رفتار جریان سیال، انتقال حرارت و جرم، واکنش های شیمیایی و پدیده های مرتبط با آنها با استفاده از حل عددی مجموعه معادلات ریاضی حاکم بر آنها می باشد
درواقع CFD یک تکنیک شبیه سازی مجازی است که به مهندسان و طراحان این امکان را می دهد که در راستای مدل سازی و بهینه سازی طرح های خود قدم برداشته و متناسب با پدیده های واقعی و رفتار های سیال در شرایط مختلف، قضاوت های مهندسی صحیحی انجام دهند.
از این رو شبیه سازی جریان سیال در صنعت تهویه مطبوع، امروزه از جایگاه ویژه ای برخوردار است بطوریکه در بسیاری از پروژه از این امکان جهت شبیه سازی استفاده می کنند

 

جهت انجام انواع شبیه سازی می بایست مراحل مشخصی طی شوند، این مراحل بطور خلاصه شامل موارد زیر می باشد:
- تهیه هندسه و مدل سه بعدی از فیزیک مسئله
- شبکه بندی مناسب و صحیح از ناحیه حل
- تعریف مواد بکار رفته برای سیال و جامدات مسئله
- تعریف شرایط مرزی
- اعمال تنطیمات مورد نیاز مسئله با توجه به شرایط حاکم بر آن
- انجام محاسبات
- پردازش نتایج و تهیه گزارشات حل

 

 

 

 

 

 

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

** بکارگیری نرم افزار های متنوع **

 

با توجه به خصوصیات و ملزومات هرکدام از بخش های فوق می توان از نرم افزار های مختلف کمک گرفت، در این میان برخی از نرم افزارها بشکل پایه ای و برخی دیگر با ساده سازی های جزئی بشکل صنعتی در آمده اند که در این باره می توان به موارد زیر اشاره نمود.

تعریف هندسه:
SpaceClaim – DesignModeler

 

 

 

تعریف شبکه:
ANSYS Meshing – FLUENT Meshing

 

 

 

تعریف تنظیمات و حل:
ANSYS Fluent – ANSYS CFX

 

 

پردازش نتایج:
CFD Post

 

 

 

در این میان دو نرم افزار قدرتمند و معروف در حوزه تهویه مطبوع به نام های Autodesk CFD و PyroSim توانایی انجام مراحل تعریف شبکه، تنظیمات حل و پردازش نتایج شبیه سازی را دارا می باشند که می توان نسبت موضوع مسئله مورد استفاده قرار گیرند بطور مثال نرم افزار Pyrosim مختص شبیه سازی حریق می باشد.

 


 

 

 

 

 

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

** بهره مندی از سیستم های سخت افزاری قدرتمند **

 

امروزه با توجه به حجم وسیع موضوعات و مسائل مهندسی در پروژ های صنعتی، لزوم بهره مندی از امکانات سخت افزاری یکی از اولین ملزومات یک شبیه سازی صحیح و دقیق می باشد بطوریکه انجام برخی از شبیه سازی ها بدون داشتن رایانه های قوی WorkStation امکان پذیر نمی باشد.

در بسیاری از شبیه سازی ها و حل موضوعات مختلف با المان های وسیع و حجم زیادی از سلول های مش مواجه خواهیم شد که تنها در صورت استفاده از رایانه های قدرتمند می توان به درستی المان ها را تعریف، شبکه بندی و در نهایت در زمان معقول شبیه سازی نمود.

مجموعه فنی مهدسی آرتا با داشتن سیستم سخت افزاری مناسب، از این امر غافل نبوده و سعی نموده است با فراهم کردن امکانات سخت افزاری کافی شرایط را برای بالا بردن کیفیت شبیه سازی ها مهیا نماید، در زیر برخی از اطلاعات فنی رایانه های مورد استفاده در شبیه سازی های CFD ذکر شده است:

 

Dell Precision T7600 MT                     Dual CPU - Intel Xeon Processor E5-2690                         16Cores 32 Thread

 

 

 

مطالب مشابه
نظرات