معرفی کتاب
تماس با من
پروفایل من
نویسنده (های) وبلاگ معرفی کتاب
آرشیو وبلاگ
      معرفی کتاب ()
شبیه‌سازی CFD جریان‌های چندفازی با نرم‌افزار FLUENT نویسنده: معرفی کتاب - پنجشنبه ٢٤ فروردین ،۱۳٩۱



نام کتاب: شبیه‌سازی CFD جریان‌های چندفازی با نرم‌افزار  FLUENT

ناشر: انتشارات اندیشه‌سرا (با ﻣﺴﺅولیت بهزاد پاکروح)

http://www.andishehsara.org/

ترجمه و اقتباس: دکتر سیدحسن هاشم‌آبادی و دکتر محمدعلی دهنوی

فهرست مطالب

 

عنوان

 

1- مقدمه

1-1- رژیم‌های جریان چند فازی

جریان‌های گاز - مایع یا جریان‌های مایع - مایع

جریان‌های گاز - جامد

جریان‌های مایع - جامد

جریان‌های سه فازی

1-2- مثال‌هایی از سیستم‌های چند فازی

2- انتخاب یک مدل چند فازی

2-1- دیدگاه‌های مدل‌سازی جریان‌های چند فازی

دیدگاه اولر – اولر

مدل VOF

مدل مخلوط

مدل اولری

2-2- مقایسه‌ی مدل‌ها

راهنمای انتخاب میان مدل‌های مخلوط و اولری

اثر بارگیری ذره‌ای

اهمیت عدد استوک

مثال‌ها

2-3- طرح زمانی در جریان چند فازی

2-4- پایداری و همگرایی

3- تئوری مدل حجم سیال (VOF)

3-1- مروری بر محدودیت‌های مدل VOF

محدودیت‌ها

محاسبات حالت پایا و گذاری VOF

3-2- معادله‌ی کسر حجمی

طرح ضمنی

طرح صریح

درون‌یابی در نزدیک فصل مشترک

طرح بازسازی هندسه

طرح‌دهنده - گیرنده

طرح CICSAM

3-3- خواص مواد

3-4- معادله‌ی مومنتوم

3-5- معادله‌ی انرژی

3-6- معادلات اسکالر دیگر

3-7- وابسته به زمان

3-8- کشش سطحی و چسبندگی دیوار

کشش سطحی

مواردی که اثرات کشش سطحی مهم است

چسبندگی دیوار

3-9- جریان کانال باز

شرایط مرزی بالادست

ورودی فشار

شدت جریان جرمی

مشخصات کسر حجمی

شرایط مرزی پایین‌دست

فشار خروجی

جریان خروجی

مشخصات کسر حجمی جریان برگشتی

4- تئوری مدل مخلوط

4-1- مرور و محدودیت‌های مدل مخلوط

محدودیت‌ها

4-2- معادله‌ی پیوستگی

4-3- معادله‌ی مومنتوم

4-4- معادله‌ی انرژی

4-5- سرعت نسبی (لغزش) و سرعت راندگی

4-6- معادله‌ی کسر حجمی برای فازهای ثانویه

4-7- خواص دانه‌ای

ویسکوزیته‌ی ناشی از برخورد ذرات

ویسکوزیته‌ی جنبشی

4-8- دمای دانه‌ای

4-9- فشار جامد

5- تئوری مدل اولری

5-1- مرور و محدودیت‌های مدل اولری

محدودیت‌ها

5-2- کسرهای حجمی

5-3- معادلات بقاء

معادلات در فرم کلی

بقای جرم

بقای مومنتوم

نیروهای برآ

نیروی جرم مجازی

بقای انرژی

معادلاتی که توسط Fluent حل می‌شوند

معادله پیوستگی

معادلات مومنتوم سیال - سیال

معادلات مومنتوم سیال - جامد

بقای انرژی

5-4- ضرایب تبادل بین فازی

ضریب تبادل سیال - سیال

مدل Naumam, Schiller

مدل Alexander, Morsi

مدل متقارن

ضریب تبادل سیال - جامد

مدل Syamlal-OBrien

مدل Wen, Yu

مدل Gidaspow

ضریب تبادل جامد - جامد

5-5- فشار جامد

تابع توزیع شعاعی

5-6- حداکثر حد پرشوندگی در مخلوط‌های دوتایی

5-7- تنش‌های برشی جامد

ویسکوزیته‌ی برخورد

ویسکوزیته‌ی جنبشی

ویسکوزیته‌ی توده

ویسکوزیته‌ی اصطکاکی

5-8- دمای دانه‌ای

5-9- انتقال حرارت

ضریب تبادل حرارت

5-10- مدل‌های اغتشاش

گزینه‌های مدل اغتشاش k-e

گزینه‌های مدل اغتشاش RSM

مدل اغتشاش مخلوط k-e

مدل اغتشاش پراکنده k-e

فرضیات

اغتشاش در فاز پیوسته

اغتشاش در فاز پراکنده

انتقال مومنتوم اغتشاش بین فازی

مدل اغتشاش k-e برای هر فاز

معادلات انتقال

انتقال مومنتوم اغتشاش بین فازی

مدل اغتشاش RSM

مدل اغتشاش پراکنده RSM

مدل اغتشاش مخلوط RSM

5-11- روش حل در فلوئنت

معادله تصحیح فشار

کسرهای حجمی

6- تئوری مدل بخار مرطوب

6-1- مرور و محدودیت‌های مدل بخار مرطوب

محدودیت‌ها

6-2- معادلات جریان بخار مرطوب

6-3- مدل تغییر فاز

6-4- خواص ترمودینامیک بخار مرطوب

معادلات حالت

خط بخار اشباع

خط مایع اشباع

خواص مخلوط

7- مدل‌سازی انتقال جرم در جریان‌های چند فازی

7-1- ترم‌های چشمه ناشی از انتقال جرم

معادله‌ی جرم

معادله‌ی مومنتوم

معادله‌ی انرژی

معادله‌ی اجزا

سایر معادلات اسکالر

7-2- نرخ انتقال جرم ثابت یک‌سویه

7-3- UDF برای انتقال جرم

7-4- مدل‌های کاویتاسیون

مدل کاویتاسیون اصلی

قابلیت‌های مدل کاویتاسیون

محدودیت‌های به کارگیری مدل کاویتاسیون در فلوئنت

کسر جرمی بخار و انتقال بخار

نوسانات فشار ناشی از اغتشاش

اثرات گازهای غیر قابل میعان

نرخ تغییر فاز

راهنمایی‌های بیشتر برای مدل کاریتاسیون

ضرایب آسایش

شرایط اولیه

گازهای غیر قابل میعان

محدودیت‌های متغیرهای وابسته

ضریب آسایش برای معادله تصحیح فشار

طرح‌های انفصال‌سازی فشار

قابلیت مدل کاویتاسیون گسترش یافته

مدل کاویتاسیون چند فازی

مدل کاویتاسیون انتقال اجزای چند فازی

8- مدل‌سازی انتقال اجزا در جریان‌های چند فازی

8-1- محدودیت‌ها

8-2- انتقال جرم و مومنتوم با انتقال اجزای چند فازی

انتقال جرم

انتقال مومنتوم

انتقال اجزا

انتقال حرارت

9- مراحل استفاده از یک مدل چند فازی

9-1- فعال کردن مدل چند فازی

9-2- حل یک جریان چند فازی همگن

9-3- تعریف فازها

9-4- لحاظ کردن نیروهای حجمی

9-5- مدل‌سازی انتقال اجزای چند فازی

9-6- مشخص کردن واکنش‌های هتروژن

9-7- لحاظ کردن اثرات انتقال جرم

9-8- تعریف شرایط مرزی چند فازی

شرایط مرزی برای فازهای مخلوط و منفرد

مدل VOF

مدل Mixture

مدل Eulerian

نسبت سرعت

کسر حجمی

مراحل قرار دادن شرایط مرزی

مراحل کپی کردن شرایط مرزی

10- قرار دادن مدل VOF

10-1- انتخاب فرمولاسیون VOF

طرح صریح

وابستگی زمان با طرح درون‌یابی صریح

وابستگی زمان با طرح درون‌یابی بازسازی مجدد هندسه

وابستگی زمان با طرح درون‌یابی دهنده - گیرنده

طرح ضمنی

طرح وابسته به زمان با درون‌یابی ضمنی

طرح درون‌یابی ضمنی با حالت پایا

مثال‌ها

10-2- مدل‌سازی جریان‌های کانال باز

تعریف گروه ورودی

تعریف گروه خروجی

قرار دادن گروه ورودی

قرار دادن گروه خروجی

تعیین ارتفاع سطح آزاد

تعیین ارتفاع پایین

مشخص کردن ارتفاع کل

تعیین مقدار سرعت

تعیین فاز ثانویه برای ورودی

انتخاب روش مشخصه‌ی فشار

محدودیت‌ها

توصیه‌هایی برای قرار دادن یک مسئله‌ی کانال باز

10-3- تعریف فازها برای مدل VOF

تعریف فاز اولیه

تعریف فاز ثانویه

لحاظ کردن اثر کشش سطحی و چسبندگی دیواره

10-4- قرار دادن پارامترهای وابسته به زمان برای مدل VOF

10-5- مدل‌سازی جریان‌های تراکم‌پذیر

10-6- مدل‌سازی انجماد / ذوب

11- قرار دادن مدل Mixture

11-1- تعریف فازها برای مدل مخلوط

تعریف فاز اولیه

تعریف فاز ثانویه غیر دانه‌ای

تعریف فاز ثانویه دانه‌ای

تعریف دراگ میان فازها

تعریف سرعت لغزش

11-2- لحاظ کردن اثرات کاویتاسیون

11-3- مدل‌سازی جریان‌های تراکم‌پذیر

12- قرار دادن مدل اولرین

12-1- رهنمودهای بیشتر برای شبیه‌سازی چند فازی اولرین

12-2- تعریف فازها برای مدل اولرین

تعریف فاز اولیه

تعریف فاز ثانویه غیر دانه‌ای

تعریف فاز ثانویه دانه‌ای

تعریف برهمکنش میان فازها

مشخص کردن تابع دراگ

مشخص کردن ضرایب ارتجاعی

لحاظ کردن نیروی برآ (Lift Force)

لحاظ کردن نیروی جرم مجازی

12-3- مدل‌سازی اغتشاش

لحاظ کردن ترم‌های چشمه

اصلاح ویسکوزیته‌ی اغتشاش مدل k-e برای جریان چند فازی

12-4- لحاظ کردن اثرات انتقال حرارت

12-5- مدل‌سازی جریان‌های تراکم‌پذیر

13- تنظیمات مدل بخار مرطوب

13-1- استفاده از خواص بخار مرطوب ترمودینامیکی تعریف شده توسط کاربر

13-2- نوشتن توابع خاصیت بخار مرطوب تعریف شده توسط کاربر UDWSPF

13-3- کامپایل کردن UDWSPF و ساخت یک فایل برنامه مشترک

13-4- بار کردن فایل برنامه مشترک UDWSPF

13-5- مثال UDWSPF

14- استراتژی حل برای مدل‌سازی چند فازی

14-1- قرار دادن کسرهای حجمی اولیه

14-2- مدل VOF

قرار دادن مکان فشار مرجع

طرح درون‌یابی فشار

انتخاب طرح انفصال‌سازی برای فرمولاسیون‌های ضمنی و صریح

کوپلینگ فشار - سرعت و زیر تحفیف برای فرمولاسیون‌های ناپایا

ضرایب زیر تحفیف برای فرمولاسیون حالت پایا

14-3- مدل Mixture

قرار دادن ضرایب زیر تحفیف برای سرعت لغزش

اجرای یک حل اولیه

14-4- مدل Eulerian

محاسبه‌ی یک حل اولیه

صرف‌نظر موقت از نیروهای لیفت و جرم مجازی

استفاده از سیکل W چندشبکه‌ای

14-5- مدل بخار مرطوب

15- پس‌پردازش مدل‌سازی چند فازی

15-1- متغیرهای خاص مدل

مدل VOF

مدل Mixture

مدل Eulerian

انتقال اجزای چند فازی

مدل بخار مرطوب

15-2- نمایش دادن بردارهای سرعت

15-3- گزارش فلاکس‌ها

15-4- گزارش نیروهای دیوار

15-5- گزارش شدت جریان‌ها

واژه‌نامه

منابع

 

پیش‌گفتار

پس از چندین ترم تدریس موضوع دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) در دانشگاه و ارائه‌ی کارگاه‌های تخصصی مختلف، عدم وجود مرجعی که ضمن معرفی دیدگاه‌های مختلف شبیه‌سازی جریان‌های چندفازی، روش مدل‌سازی این نوع جریان‌ها را بیان کند احساس می‌شد. بررسی‌ها نشان می‌دهد که در بین نرم‌افزارهای موجود CFD، نرم‌افزار FLUENT بیشتر در شبیه‌سازی‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. از طرف دیگر مشاهده می‌شود در بسیاری از کارهای انجام شده در پروژه‌های مختلف صنعتی و دانشگاهی، اطلاعات کافی از ابعاد مختلف شبیه‌سازی جریان‌های چندفازی از جمله نحوه‌ی انتخاب متناسب دیدگاه‌های شبیه‌سازی، مزایا، معایب و محدودیت‌های هر کدام از این دیدگاه‌ها وجود ندارد و عمدتاً به صورت خیلی سطحی از این نرم‌افزار استفاده می‌شود که در بسیاری موارد به نتایجی قابل قبولی نیز منجر نمی‌گردد. کتاب حاضر ترجمه‌ی بخش "شبیه‌سازی جریان‌های چندفازی" راهنمای این نرم‌افزار می‌باشد که مبانی تئوری مدل‌های جریان چندفازی را به خوبی بیان کرده است. هدف این کتاب از بین بردن شکاف موجود در منابع قابل دسترسی جهت شناخت مبانی نظری و انجام شبیه‌سازی جریان‌های چندفازی با استفاده از نرم‌افزار FLUENT می‌باشد. از آن‌جا که مبانی تئوری حاکم بر این جریان‌ها در تمام نرم‌افزارهای CFD یکسان و فقط در جزئیات تفاوت‌های اندکی را نشان می‌دهد، لذا کتاب حاضر برای کلیه‌ی شبیه‌سازی‌های جریان‌های چندفازی با CFD قابل استفاده می‌باشد.

  نظرات ()
مطالب اخیر ژنتیک از دیدگاه حل مسأله شستشوی شیمیایی در صنعت و روش‌های انجام تست‌های کنترل کیفیت به همراه ده‌ها فرمول طراحی مخازن ذخیره‌ی اتمسفریک با نرم‌افزار TANK هایپرکم، ابزاری برای مدل‌سازی مولکولی نانوتکنولوژی و کاربرد آن در صنعت پلیمر ابزار دقیق طراحی و تحلیل مهندسی با نرم‏افزار ANSYS طراحی و تحلیل آنالیزهای ویژه با ANSYS فرآیند جذب سطحی و شبیه‌سازی آن با نرم‌افزارASPEN ADSIM شبیه‌سازی فرآیندهای پلیمری با ASPEN Polymer Plus
کلمات کلیدی وبلاگ ابزار دقیق (۱) مقررات شهرسازی و معماری (۱) شیمی فضایی (191 مسأله همراه با پاسخ) (۱) ژنتیک مولکولی باکتری‌ها (۱) سنتز ترکیبات آلی دارویی (۱)
دوستان من انتشارات اندیشه سرا هزینه انتشار کتاب وبلاگ بهزاد پاکروح کتابفروشی های شهرستان ها کتابفروشی های تهران کارت تخفیف خرید کتاب معرفی کتاب اخبار فناوری اطلاعات طراح قالب