MHD و EHD

الکتروهیدرودینامیک  (EHD) و مگنتوهیدرودینامیک (MHD) چیست؟

الکتروهیدرودینامیک (EHD)

الکتروهیدرودینامیک (Electrohydrodynamic (EHD))، که به‌عنوان دینامیک الکتروسیال (electro-fluid-dynamic) یا الکتروسینتیک (electrokinetic) نیز شناخته می‌شود، مطالعه دینامیکی سیال رسانای الکتریکی است. اینمطالعه حرکات ذرات یا مولکول های یونیزه شده و برهم‌کنش آنها با میدان‌های الکتریکی و سیال اطراف را بررسی می‌کند. این اصطلاح ممکن است مترادف با هیدرودینامیک الکتریسیته نسبتاً پیچیده باشد. الکتروهیدرودینامیک (EHD) انواع مکانیزم‌های انتقال ذرات و انتقال سیال را پوشش می‌دهد: الکتروفورزیس (electrophoresis)، الکتروکینزیس (electrokinesis)، دی‌الکتروفورزیس (dielectrophoresis)، الکترواسمز (electro-osmis) و الکتروچرخش (electrorotation). این پدیده‌ها مربوط به تبدیل مستقیم انرژی الکتریکی به انرژی جنبشی و بالعکس است. در حالت اول، میدان‌های الکترواستاتیکی، فشار هیدرواستاتیکی (یا جابجایی) را در محیط دی‌الکتریک ایجاد می‌کنند. وقتی که چنین محیط‌هایی سیال هستند، یک جریان تولید می‌شود. اگر دی‌الکتریک به صورت خلاء یا جامد باشد، هیچ جریانی ایجاد نمی‌شود. چنین جریانی را می‌توان علیه الکترودها (electrode) هدایت کرد، به طور کلی برای حرکت الکترودها. در چنین حالتی، سازه متحرک به عنوان یک موتور الکتریکی عمل می‌کند. زمینه‌های عملی مورد علاقه در EHD عبارتند از یونیزه کننده هوا، رانشگرهای الکتروهیدرودینامیکی و سیستم های خنک کننده EHD. در حالت دوم، برعکس اتفاق می‌افتد. یک جریان برق‌دار از محیط در یک میدان الکترواستاتیکی، انرژی را به سیستم اضافه می‌کند، به طوری که الکترودها آن را به عنوان اختلاف پتانسیل (potential) دریافت می‌کنند. در چنین حالتی، سازه به عنوان یک ژنراتور الکتریکی عمل می‌کند.

مگنوهیدرودینامیک (MHD)

مگنتوهیدرودینامیک (Magnetohydrodynamic (MHD))، معادل دینامیک مغناطیس-سیال، رفتار و خواص مغناطیسی سیالات رسانای الکتریکی را مطالعه می‌کند. نمونه‌هایی از سیالات مغناطیسی شامل پلاسما، فلزات مایع، آب نمک و الکترولیت‌ها هستند. کلمه magnetohydrodynamics از مگنتو به معنای میدان مغناطیسی، هیدرو به معنای آب و دینامیک به معنای جابجایی گرفته شده است. ساده ترین نوع MHD (MHD ایده‌آل) فرض می‌کند که سیال دارای مقاومت بسیار کمی است که می‌توان آن را به عنوان یک رسانای کامل درنظر گرفت. در MHD ایده‌آل، قانون لنز (Lenz’s law) حکم می‌کند که سیال به خطوط میدان مغناطیسی گره خورده است. به منظور توضیح، در یک MHD ایده‌آل، یک حجم طناب‌مانند کوچکی از سیال که یک خط میدان را احاطه کرده است، همچنان در امتداد یک خط میدان مغناطیسی قرار می‌گیرد، حتی اگر توسط جریان سیال در سیستم به صورت پیچ خورده و منحرف شود. ارتباط بین خطوط میدان مغناطیسی و سیال در MHD ایده‌آل، توپولوژی میدان مغناطیسی در سیال را ثابت می‌کند. به عنوان مثال، اگر مجموعه‌ای از خطوط میدان مغناطیسی به گره‌ای گره بخورند، تا زمانی که سیال مقاومت ناچیزی دارد، باقی می‌مانند. این مشکل در اتصال مجدد خطوط میدان مغناطیسی، ذخیره انرژی را با جابجایی سیال یا منبع میدان مغناطیسی ممکن می‌سازد. اگر شرایط برای MHD ایده‌آل از بین برود، انرژی می‌تواند در دسترس باشد؛ به طوری که امکان اتصال مجدد مغناطیسی را فراهم می‌کند که انرژی ذخیره شده را از میدان مغناطیسی را آزاد می‌کند.

شبیه سازی MHD و EHD در نرم افزار ANSYS Fluent

ماژول‌های Magnetohydrodynamics (MHD) و Electrohydrodynamic (EHD) به نرم افزار ANSYS FLUENT اضافه شده‌اند. مدل MHD-EHD در ANSYS FLUENT به شما امکان می‌دهد تا رفتار جریان سیال رسانای الکتریکی را تحت تأثیر میدان‌های الکترومغناطیسی ثابت (DC) یا نوسانی (AC) تحلیل کنید. میدان مغناطیسی خارجی تحمیلی ممکن است با انتخاب توابع داخلی ساده یا وارد کردن یک فایل داده ارائه شده توسط کاربر ایجاد شود. برای جریان‌های چندفازی، مدل MHD و EHD با دیدگاه‌های مدل فاز گسسته (DPM)، حجم سیال (VOF) و رویکردهای مخلوط اویلری (Eulerian Mixture) در ANSYS Fluent، از جمله اثرات یک فاز گسسته بر رسانایی الکتریکی مخلوط سازگار است.

برای یافتن پروژه‌های بیشتر در این مورد، با کلیک بر وی لینک، به بخش EHD و MHD در وب سایت ما بروید. برای مثال شبیه سازیهای زیر به ترتیب مربوط به EHD و MHD می باشد.

https://www.ansysfluent.ir/shop/combustion-in-the-presence-of-ehd-cfd-simulation-ansys-fluent-training/

https://www.ansysfluent.ir/shop/magnetic-field-effect-on-nanofluid-cfd-simulation/

گروه پردازشگران مهر، متخصص در زمینه شبیه‌سازی MHD و EHD

گروه پردازشگران مهر با چندین سال تجربه در شبیه‌سازی مسائل مختلف در زمینه‌های مختلف CFD با استفاده از نرم‌افزار ANSYS Fluent آماده ارائه خدمات گسترده مدل‌سازی، مش‌بندی و شبیه‌سازی براساس نیاز مشتریان می‌باشد. خدمات شبیه سازی برای شبیه سازی‌های MHD و EHD به شرح زیر دسته‌بندی می‌شوند:

• شبیه سازی CFD اثرات میدان مغناطیسی برروی انتقال حرارت نانوسیال
• شبیه سازی CFD اثرات MHD برروی جریان سیال
• شبیه سازی CFD اثرات نیروی مغناطیسی برروی ایرفویل
• و …..

خدمات ما محدود به موضوع ذکر شده نیست و گروه پردازشگران مهر آماده انجام پروژه‌های متفاوت و چالش برانگیز است. شما می‌توانید به صورت رایگان و بدون هزینه با کارشناسان ما مشورت کرده و با ارسال جزئیات مسأله به ما از طریق آدرس زیر، پروژه خود را سفارش بدهید.

[email protected]