بسته آموزشی مدل VOF جریان چند فازی، 10 مثال کاربردی برای کاربران مبتدی (بخش دوم)

توضیحات

بسته آموزشی مدل VOF جریان چند فازی، 10 مثال کاربردی برای کاربران مبتدی  (بخش دوم)

این بسته آموزشی شامل 10 تمرین کاربردی چند فازی Volume of Fluid (VOF) با استفاده از نرم افزار ANSYS Fluent (انسیس فلوئنت) می باشد. ما این بسته را به کاربران مبتدی که تمایل دارند فرآیند شبیه سازی مشکلات چند فازی را بدون هیچ پیش زمینه قوی یاد بگیرند، پیشنهاد می کنیم.

آنچه در این بسته آموزشی خواهید آموخت

سرریز Ogee

فرض کنید هر مانعی در مسیر جریان سیال قرار گرفته باشد. در این صورت باعث بالا رفتن سطح سیال در پشت آن و افزایش سرعت آن می شود که در نهایت منجر به سرریز شدن سیال از روی مانع می شود. این موانع به عنوان سرریز در نظر گرفته می شوند. سرریزها بسته به شکل آنها کاربردهای متفاوتی دارند و بیشتر در مهندسی عمران کاربرد دارند پروژه شماره 1 یک شبیه سازی CFD سرریز Ogee است. از آنجایی که کانال از دو جریان مختلف استفاده می کند، از مدل جریان دو فازی استفاده می شود. در این شبیه سازی از مدل دو فازی VOF (حجم سیال) استفاده شده است به طوری که آب به عنوان فاز اولیه و هوا به عنوان فاز ثانویه تعریف می شود. هدف از مطالعه حاضر بررسی رفتار جریان آب پس از عبور از سرریز اوجی در حضور جریان هوا می باشد.

سرریز جریان دوفازی از پلکان

در پروژه شماره 2، یک شبیه سازی دو بعدی از سرریز پلکانی ارائه شده است. مدل حجم سیال (VOF) برای دو فاز هوا و آب فعال می شود و مدل استاندارد k-e با استفاده از تابع دیوار استاندارد برای تحلیل جریان سیال مورد بهره برداری قرار گرفته است.

سرریز (دو بعدی و گذرا)

در پروژه شماره 3، جریان دو فازی آب و هوا بر روی یک سرریز اوجی شبیه سازی شده است. آب با دبی جرمی 60 تن بر ثانیه وارد حوزه محاسباتی می شود و بر روی سرریز جریان می یابد. مدل استاندارد k-epsilon برای حل معادلات جریان سیال مورد استفاده قرار می گیرد و مدل چند فازی VOF برای بررسی حرکت و تعامل فازهای موجود استفاده می شود.

جریان دوفازی در رودخانه ناهموار

در پروژه شماره 4 جریان دو فاز داخل کانال باز با ناهمواری در بخش میانی آن شبیه سازی شده است. جریان آب با دبی جرمی 32 کیلوگرم بر ثانیه وارد کانال می شود. معادله k-epsilon با توابع دیوار مقیاس پذیر برای حل و تجزیه و تحلیل جریان سیال استفاده شده است.

جریان ناهمسو در کانال

جریان چندفازی در انژکتور

پروژه شماره 9 قرار است یک انژکتور را شبیه سازی کند. مدل Multi-Phase که متشکل از جریان هوا و آب است استفاده می شود. آب از طریق سه مجرای منحنی به مخزنی جریان می یابد که فقط در فضای خود جریان هوا دارد. ساختار منحنی کانال ها و حالت مخروطی شکل روی مخزن پر از هوا، گردابه های جریان آب را به داخل انژکتور توزیع می کند و در نتیجه آب را از محیط محفظه استوانه ای (نزدیک دیواره محفظه) انژکتور تخلیه می کند.

اثر انسجام و چسبندگی روی سیال

پروژه شماره 10 اثر چسبندگی و چسبندگی روی یک سیال را شبیه سازی می کند. در این پروژه فرض بر این است که یک دامنه محاسباتی T شکل وجود دارد. به طوری که جریان سیال از پایین وارد و از بالا خارج می شود. همچنین از آنجایی که این شبیه سازی برای تعریف دو فاز هوا و آب ضروری است، از مدل جریان چند فازی استفاده شده است. مدل چند فازی مورد استفاده در این شبیه سازی مدل VOF است. زیرا این مدل می تواند رابط بین دو سیال را تشخیص دهد.