توضیحات
بسته آموزشی توربوماشین، 10 مثال کاربردی برای کاربران پیشرفته
در این بسته آموزشی، به شبیه سازی 10 مثال کاربردی توربوماشین برای کاربران پیشرفته با استفاده از نرم افزار انسیس فلوئنت (ANSYS Fluent) پرداخته ایم.
آنچه در این بسته آموزشی خواهید آموخت
توربین پیچ ارشمیدس
در پروژه شماره 1، یک توربین پیچی ارشمیدس (AST) متشکل از 3 پره در دو مدل شبیه سازی شده است. مدل اول یک حرکت قاب ناپایدار (MRF) و مدل دوم یک حرکت مش ناپایدار است. با توجه به مفهوم هر دو روش، توربین در روش حرکت قاب در حالت ساکن است و سیال اطراف آن در حال چرخش است، در حالی که در روش حرکت مش، ناحیه چرخشی که حاوی توربین پیچی است به طور مستقل می چرخد.
توربین آبی محور افقی
مطالعه شماره 2 جریان آب را بر روی پره های توربین آبی محور افقی (HAWT) بررسی می کند به طوری که هدف از این مسئله بررسی توزیع سرعت و فشار بر روی دیواره پره است. دو ناحیه در اطراف تیغه ها وجود دارد، از جمله یک ناحیه استوانه ای درست در اطراف تیغه ها و یک منطقه بزرگ در اطراف استوانه. جریان آب در فضای بیرونی بزرگ مانند یک جریان عادی رفتار می کند، در حالی که در ناحیه استوانه ای اطراف پره ها، جریان چرخشی ناشی از حرکت چرخشی تیغه ها است.
کمپرسور جریان محوری ( روتور NASA 37)
در پروژه شماره 3 جریان هوا در داخل یک کمپرسور جریان محوری شبیه سازی شده است. (روتور ناسا 37). مدل حاضر شامل یک سری پره برای یک کمپرسور جریان محوری است که به محور مرکزی در یک ناحیه استوانهای متصل است. برای ساده سازی مدل شبیه سازی، تنها یک ردیف از پره های دوار روی روتور مرکزی کمپرسور کشیده شده است.
مخزن مخلوط کن (میکسر)
در پروژه شماره 4 یک مخزن میکسر مدل شده و تاثیر پروانه چرخان آن بر رویه اختلاط بررسی شده است. شبیه سازی با استفاده از مدل VOF برای سه فاز هوا، آب و نمک انجام شده است. مدل k-epsilon برای حل جریان آشفته داخل مخزن استفاده می شود.
پروانه یک موتور الکتریکی، تجزیه و تحلیل جریان هوا
در پروژه شماره 5، جریان هوای عبوری از پروانه یک موتور الکتریکی بررسی شده است. جریان هوا با سرعت 80 متر بر ثانیه وارد حوزه محاسباتی می شود و پروانه با سرعت 1000 دور در دقیقه می چرخد. یک مدل k-epsilon Realizable برای حل معادلات جریان آشفته مورد استفاده قرار می گیرد.
عملکرد آیرودینامیکی فن استیج (جریان محوری)
در پروژه شماره 6 جریان هوای ثابت در هندسه سه بعدی مرحله فن شبیه سازی شده است. استیج فن یک دستگاه معمولی است که برای ایجاد جریان هوای ثابت در کاربردهای صنعتی استفاده میشود که در فرآیند خنکسازی قطعات بدنه تازه رنگشده استفاده میشود. شرط مرزی دوره ای برای شبیه سازی مرحله فن واقعی با کمترین هزینه محاسباتی استفاده می شود.
رمپرسور
مسئله شماره 7 فشرده سازی هوا را در داخل یک رامپرسور شبیه سازی می کند. رمپرسور یک نوع منحصر به فرد از روتور کمپرسور اولتراسونیک است که با نسبت فشار بالا کار می کند و فناوری موتور و فشرده سازی گاز موج شوک اولتراسونیک رم جت است. مکانیسم عملکرد این کمپرسورها به گونه ای است که جریان گاز از یک پوشش خارجی ثابت و یک سطح شیب دار یا رمپ داخلی عبور می کند.
توربین بادی پره مارپیچی، 5 سرعت چرخش متفاوت
در نهایت، در پروژه شماره 8، ما در حال شبیه سازی یک VAWT در مقیاس کوچک با تیغه های مارپیچ هستیم. در حال شبیه سازی یک توربین بادی به ابعاد 10*20 سانتی متر با قطر متوسط 7 سانتی متر در مسئله حاضر هستیم. این شبیه سازی در سرعت باد 2 متر بر ثانیه و سرعت 60-40-80-100-120 دور در دقیقه انجام شد و گشتاور به عنوان خروجی گزارش شد.
چرخ آبی
در پروژه شماره 9 یک چرخ آب به عنوان نمونه ای از توربین های پلتون شبیه سازی شده است. بیشتر چرخ های آب به صورت عمودی بر روی یک محور افقی نصب می شوند و همچنین می توان آنها را به صورت افقی بر روی یک محور عمودی نصب کرد. چرخ ها به دلیل کاهش نیروی اصطکاک و افزایش نیروی رانش نازل بر قسمت های خاصی از توربین عمود محور هستند.
متد FSI برای توربین آبی
پروژه شماره 10 جریان آب را در اطراف یک توربین آب عمودی شبیه سازی کرده است. در مورد حاضر، فرض می شود که پره های توربین تحت تأثیر جریان سیال عبوری قرار می گیرند. یعنی سیالی که از میان پرههای توربین میگذرد، نیروهای وارده به بدنه توربین را مسدود میکند و این نیروها باعث تغییر شکل یا تغییر اندازه بدنه این پرهها میشوند. بنابراین، مسئله حاضر شامل دو محلول سیال و جامد به طور همزمان است و از این رو، از روش FSI و جفت بین جریان سیال و سازه گذرا استفاده می شود.
دیدگاهها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.