ایران فلوئنت، مرجع برتر دینامیک سیالات محاسباتی

احتمالا در درس دینامیک گاز ها با چنین مسائلی رو به رو شده اید، در این نمونه یک نازل داریم که از ورودی آن جریان مافوق صوت وارد قسمت مستطیلی می شود، خواص جریان را باید بدست آوریم.

این مسائل با موج شوک (Shock Wave) سروکار دارد و جریان هم در اینجا باید تراکم پذیر در نظر گرفته شود.

تصویر بالا، تصویر خطوط جریان است

اگر بخواهید یک ماهی واره یا ایرفویل که بال هواپیما یک مثال آن است را طراحی کنید، در نگاه اول شاید محاسبات یک ایرفویل به سادگی برای شما امکان پذیر باشد اما بدست آوردن نیروی درگ و لیفت چندان کار آسانی نیست، بدست آوردن دقیق این نیرو ها البته کار تونل باد واقعی است که دقت بالا تری دارد و در هواپیما ها اینکار را با تونل باد واقعی انجام میدهد اما این آزمایش بسیار گران است. بنابر این ما مجبور به انجام این آزمایش در تونل بادی شبیه سازی شده هستیم.

ابتدا نمونه هایی از محاسبات ساده ایرفویل را مشاهده می کنیم سپس به سراغ طراحی پیچیده و تعیین نیرو های درک  و لیفت می رویم

تصویر یک ایرفویل در تونل بادی شبیه سازی شده و کانتور سرعت روی آن

شبیه سازی جریان در گودال در حال چرخش، با سرعت زاویه ای (برای مثال یک رادیان بر ثانیه)

سرعت چرخش سیال

برای سادگی محاسبات یک قاچ کوچک از استوانه را جدا می کنیم و سپس محاسبات را انجام می دهیم، قسمت سمت چپ مرکز استوانه است که حول آن چرخش انجام می شود.

یک آسیاب بادی، وسیله ای که در گذشته و امروزه جهت استفاده از نیروی باد استفاده می شد. برای شبیه سازی آسیاب ، تونل بادی با سایز مناسب طراحی می کنیم و سپس با انجام مش دینامیکی وارد شبیه سازی پروژه می شویم،

در نهایت پس از پایان شبیه سازی ، بهینه سازی های لازم برای بیشتر کردن توان، و محاسبه پارامتر های درگیر را انجام خواهیم داد.

یکی از قوی ترین جریان های تاثیر گذار بر ساختمان های بلند، جریان باد شدید است، باد شدید می تواند باعث ارتعاشات شدید در بدنه ساختمان شود، شبیه سازی این واقعه برای مهندسان سازه  و مهندسان باد بسیار با اهمیت است.
معمولا یک تونل بادی بزرگ تر را بر روی مدل طراحی می کنند و جریان باد را بروی ساختمان برسی می کنند.
این پروژه ، یکی از پروژه های تقریبا ساده است، و برای خروجی معمولا پروفیل سرعت باد و شدت توربولانس از مقالات استخراج شد. شبیه‌سازی و تحلیل در نرم‌افزار ANSYS Fluent انجام می گردد و از سه مدل توربولانسی k - ε استاندارد،k-ε LK وk-ε MMK برای مدل کردن آشفتگی جریان استفاده می شود

یکی از مهم ترین وظایف یک مهندس خودرو یا هوافضا، طراحی بدنه های مناسب برای وسیله متحرک مثل خودرو،دوچرخه،هواپیما،موشک، جت های جنگنده و .. است، بدنه مناسب سوخت کمتری مصرف می کند و از سرعت بیشتری برخوردار است.

اگر بخواهیم پروژه را پیچیده تر کنیم می توانیم از لحاظ بدنه، بهینه سازی های زیادی راهم انجام دهیم، با تغییر بدنه ، تغییرات را محاسبه کرده و طبیعی است که اگر جریان سیالات روی بدنه با انحراف کمتری به مسیر خود ادامه دهند در نتیجه سوخت پایین می آید.

بسیاری از استاتید مکانیک سیالات این پروژه را به دانشجویان خود داده تا با نرم افزار فلوئنت آشنا شوند.