توضیحات

عنوان: بررسی جریان مغشوش گذر کننده از روی یک فن محوری به صورت سه بعدی با فلوئنت

پروژه حاضر شبیه سازی جریان مغشوش عبورکننده از روی فن که در کتاب دینامیک سیالات محاسباتی به کمک فلوئنت مهندس سلطانی می باشد. پروژه مربوط به مبحث لایه مرزی بوده در آن خروجی های گرافیکی نسبتا درست در زمینه لایه مرزی سیال عبوری از قبیل ( سرعت و فشار در لایه های نزدیک دیواره و ضریب اصطکاک محلی و غیره) و گزارش کامل در مورد خروجی ها با دقت قابل قبول در تحلیل ارائه شده است.

تعریف مسئله
بررسی همگرایی حل
نتایج

بررسی جریان مغشوش گذر کننده از روی یک فن محوری به صورت سه بعدی

تعریف مسئله

در این پروژه به بررسی جریان مغشوش گذر کننده از روی یک فن محوری به صورت سه بعدی پرداخته میشود. شبکه مورد استفاده دارای سلولهای شش وجهی میباشد. استفاده از این سلولها کار تولید شبکه را آسان میسازد. فن با یک سرعت زاویهای ثابت میچرخد و از فریم مرجع چرخان استفاده میشود.

مشخصات و هندسه مسئله در شکل زیر نشان داده شده است. به دلیل طبیعت چرخشی مسئله و تکرار تیغه ها، فقط یکی از تیغه های فن مدل و بنابراین از مرز متناوب استفاده شده است. مرز سرعت ورودی در بالادست جریان بکار میرود و مرز خروجی فشار در پایین دست جریان به کار میرود. از آنجایی که دیواره بالایی ثابت است فرض میشود که دیواره پایینی با تیغه میچرخد. لازم به ذکر است که سرعت چرخش پره و دیوار پایینی برابر میباشد.

به علت تراکمناپذیر بودن جریان از حلگر Pressure-Based بهره گرفته شده است. برای شبیهسازی توربولانس نیز از مدل استاندارد استفاده شده است.

شكل ‏1‌.‌‌2 انتخاب حلگر Pressure-Based.

شكل ‏1‌.‌‌3 انتخاب مدل آشفتگی استاندارد.

سیال مورد استفاده هوا با چگالی و لزجت میباشد و سرعت ورودی آن برابر در جهت محور است. در مرز خروجی نیز فشار گیج صفر لحاظ شده است.

شكل ‏1‌.‌‌4 اعمال شرایط مسئله در مرز ورودی.

شكل ‏1‌.‌‌5 اعمال شرایط مسئله در مرز خروجی.

پس از انجام تنظیمات مربوطه و شروع فرایند حل، تکرار تا جایی ادامه مییابد که فاکتورهای همگرایی ارضا شود.

بررسی همگرایی حل

یکی از معیارهای مهم در بررسی همگرایی باقیماندههای حل میباشند. این باقیمانده ها که شامل پیوستگی، مومنتم و آشفتگی است در طول فرایند حل در شکل زیر نشان داده شده است.

اصولا باقیمانده های حل شرط کافی برای همگرایی نیست و باید معیارهای دیگر نیز لحاظ شود. در ین مسئله دبی جرمی خروجی نیز در طی حل بررسی شد تا از همگرایی مسئله مطمئن شویم.

برخی از تصاویر و نتایج پروژه: