ژانویه 23, 2021

سهولت استفاده

صفحه تقارن
مجموعه نازل
مدل نهایی شبکه بندی شده شیپوره از نمای دور
همان طور که در شکل فوق مشاهده می شود شبکه محاسباتی استفاده شده در این شبیه سازی به صورت کاملاً سازمان یافته و با استفاده از هفت بلوک در یک ناحیه سه بعدی برای تعریف مجرای ورودی و حجم کنترل جریان آزاد در نظر گرفته شده است. این شبکه محاسباتی برای مدل دینامیک سیالات عددی، از محل گازهای خروجی موتور و خروجی های ثانویه تا شرایط دوردست در محور افقی با در نظرگرفتن حجم کنترل بعد از سطوح کواندا توسعه داده شده است. همان طور که در این شبکه بندی مشاهده می شود، این مجموعه نازل از اتصال یک داکت استوانه ایی به یک شیپوره جهت دهی (سطح کواندا) به وجود آمده است. و در محل اتصال داکت و شیپوره چهار مجرای هوای ثانویه به منظور جهت دهی چند مسیره و خنک کاری، دور تا دور داکت استوانه ایی واقع شده اند. در این شبکه بندی داکت استوانه ایی، به منظور توسعه جریان بعد از شیپوره خروجی موتور در نظر گرفته شده است، و ورودی آن همان گازهای خروجی از موتور می باشند. جریان ثانویه، از طریق ایجاد خلاء در مجراهای هوای ثانویۀ اطراف شیپورۀ سطح مقطع ثابت، توسط یک پمپ خلاء و به صورت موازی با جریان اولیه به وجود می آید. تعداد سلول های اولیه این شبکه با توجه به تغییر پارامترهای هندسی و ابعاد مدل تغییر می کند. تعداد این سلول ها در شبکه بندی مورد نظر بین 800000 تا 1400000 متغیر می باشد. چیدمان سلول ها به گونه ایی در نظر گرفته شده که شبکه محاسباتی در نزدیکی دیوارها به دلیل وجود لایه مرزی ریزتر باشد، و پارامتر در محدوده قانونی آن یعنی 500 >>30 واقع شود.
تحلیل عددی با کمک نرم‌افزار فلوئنت
معرفی فلوئنت
نرم افزار فلوئنت که با زبان برنامه نویسی c نوشته شده است یکی از کامل ترین، قدرتمند ترین و کاربردی ترین نرم افزارهای دینامیک سیالات محاسباتی می باشد که دارای امکاناتی از قبیل : ساختار مناسب داده‌ها و اطلاعات به صورتی که حداکثر کارایی را داشته باشند، کنترل انعطاف‌پذیر محاسبات و تخصیص حافظه دینامیک به شکل صحیح می باشد و به همین دلیل امکان استفاده از حداکثر توان و قابلیت ارائه شده توسط این نرم افزار به وجود آمده است. این نرم افزار یک برنامه کامپیوتری قدرتمند برای تحلیل و شبیه سازی جریان سیال و انتقال حرارت در هندسه های پیچیده می باشد که از دو بخش گرافیکیو نوشتاری تشکیل شده است [55]. سهولت استفاده از این نرم افزار، قابلیت های فراوان در حل و آنالیز جریان های مختلف سبب شده است از این نرم افزار در صنعت استفاده های گسترده ایی صورت پذیرد. همچنین این نرم افزار بر پایه روش حجم محدود که یک روش بسیار قوی و مناسب در روش های دینامیک سیالات محاسباتی میباشد، بنا شده است و از یک نوع معماری مرتبط با سرویس دهنده یا سرویس گیرنده استفاده می کند، که امکان استفاده از قابلیت پردازش موازی و اجرا به صورت پردازش های همزمان جداگانه را بر روی سیستم های معمولی و یا ابر رایانه های بسیار پر سرعت به وجود می آورد. بعلاوه در این نرم افزار می توان با استفاده از قابلیت تعریف توابع توسط کاربر توانایی های نرم افزار را در بیان شرایط مرزی و ایجاد و تولید شیوه های بهتر و حتی تعریف خواص فیزیکی افزایش داد. از دیگر مزایای این نرم افزار انعطاف پذیری بالای آن با شبکه بندی های متفاوت می باشد که می تواند باعث تحلیل و شبیه سازی جریان در شبکه های بی سازمان و با سازمان (شبکه هایی با سلول های مثلثی و چهار ضلعی در حالت دو بعدی و سلول های چهار وجهی، شش وجهی، هرمی یا گوه ایی در حالت سه بعدی) برای هندسه های پیچیده گردد.
پارامترهای سیالی تأثیر گذار
در این مطالعه علاوه بر پارامترهای هندسی بیان شده در قسمت ‏3-1-4- همچنین پارامتر های سیالی متفاوتی وجود دارند که در جهت دهی بردار نیروی پیشران بسیار تاثیر گذارند. این پارامتر ها همان طور که در ‏جدول (3-2) نشان داده شده اند عبارتند از؛ نرخ جریان جرمی اولیه (اصلی)، نرخ جریان جرمی ثانویه و فشار مکشی ثانویه
در این مطالعه با توجه به حجم بالای محاسبات و پارامترهای زیاد هندسی و سیالی، جهت دهی بردار پیشران برای کلیه پارامتر ها و مدل های گوناگون در دو نرخ جریان جرمی اولیه متفاوت و سه فشار خلاء ثانویه مختلف در نرخ های جریان جرمی ثانویه گوناگون مورد ارزیابی قرار گرفته است.
تعریف پارامترهای سیالی حل عددی
ردیف
نام متغیر
تعریف متغیر
بازه تغییرات
مقدار اولیه
1
ṁP
نرخ جریان جرمی اولیه (اصلی)
kg/sec 45/0 >>2/0
2/0 kg/sec
2