دانلود آموزش نصب گمبیت

  آشنایی با نرم افزار های دینامیک سیالات محاسباتی (Fluent & Gambit)      

 اگر کمی به دقت بنگریم ، اهمیت انتقال حرارت و جریان سیال در زندگی ما و بسیاری از کاربردهای عملی بطور قابل توجهی مشاهده می شود .

 تقریباً تمام روش های تولید توان ، شامل جریان سیال و انتقال حرارت به عنوان فرآیندهای اصلی می باشند . همچنین این فرآیندها در گرمایش و تهویه مطبوع ساختمان ها نقش اساسی دارند . در بخش های مهمی از صنایع شیمیایی و متالوژی شامل قسمت هایی همچون کوره ها ، مبدل های حرارتی ، کندانسورها و رآکتورها، فرآیندهای ترمو فلوید به کار گرفته میشوند. اساس کار هواپیماها و رآکتورها مدیون جریان سیال، انتقال حرارت و فعل و انفعالات شیمیایی است. در طراحی ماشین های الکتریکی و مدارهای الکترونیکی اغلب انتقال حرارت عامل محدود کننده می باشد. آلودگی محیط زیست اکثراً ناشی از انتقال حرارت و جرم است، همچنین این عوامل در ایجاد طوفانها ، سیلابها و آتش سوزیها نقش بسزایی دارند .

پیشگوئی فرآیندهای انتقال حرارت و جریان سیال به وسیله دو روش اصلی انجام می شود :

1.    تحقیق آزمایشگاهی و محاسبات تئوری

اطلاعات دقیق در مورد یک فرآیند فیزیکی غالباَ توسط اندازه گیری عملی به دست می آید. اما در بیشتر حالت ها انجام چنین آزمایش هایی به علت بزرگ بودن اندازه های دستگاه، بسیار گران و اغلب غیر ممکن است .

یک پیشگویی تئوری حداکثر استفاده را از نتایج مدل ریاضی خواهد برد و در مقایسه با آن نتایج تجربی را مورد استفاده کمتری قرار می دهد. مهمترین امتیاز یک پیشگویی محاسباتی هزینه پایین آن است . 

در بیشتر کاربردها هزینه به کار بردن یک برنامه کامپیوتری به مراتب کمتر از مخارج تحقیق آزمایشگاهی مشابه است. یک تحقیق محاسبه ای می تواند با سرعت قابل ملاحظه ای انجام شود. طراح می تواند مفاهیم صدها ترکیب از حالتهای مختلف را در کمتر از یک روز مطالعه کرده و طرح بهینه را انتخاب نماید. حل عددی یک مسئله اطلاعات کامل و جزئیات لازم را به ما خواهد داد و مقادیر تمام متغیرهای مربوطه مانند ( سرعت ، فشار ، درجه حرارت ، تمرکز نمونه های شیمیایی ، شدت توربولانس ) را در سراسر حوزه مورد آزمایش به دست می دهد. بدیهی است از هیچ بررسی آزمایشگاهی نمی توان انتظار داشت تا چگونگی توزیع کلیه متغیرها را روی تمام میدان اندازه بگیرد. بنابراین حتی وقتی یک کار آزمایشگاهی انجام می شود، بسیار با ارزش خواهد بود که جهت تکمیل اطلاعات آزمایشگاهی حل کامپیوتری آن همزمان به دست آید.

2.    دینامیک سیالات محاسباتی یا CFD

عبارت است از تحلیل سیستم های شامل جریان سیال، انتقال حرارت و پدیده های همراه، نظیر واکنش های شیمیایی، بر اساس شبیه سازی کامپیوتری. CFD روشی بسیار توانمند است، به طوری که طیف وسیعی از کاربردهای صنعتی و غیر صنعتی را نیز در برمی گیرد .

برخی مثال ها عبارتند از :

•    آیرودینامیک هواپیما و وسایل نقلیه

•    هیدرو دینامیک کشتی ها 

•    نیروگاه : احتراق در موتورهای IC و توربین های گاز 

•    توربو ماشین : جریان های داخل گذرگاههای دوار، پخش کننده ها و غیره .

•    مهندسی برق و الکترونیک : خنک کاری دستگاههایی که دارای مدارهای ریز می باشند 

•    مهندسی فرآیند شیمیایی : اختلاط ، جداسازی ، شکل گیری پلیمر

•    مهندسی محیط زیست : توزیع آلودگی و جریانهای گذرا 

•    مهندسی پزشکی : جریان خون عبوری از رگها 

•    مهندسی عمران : جریان عبوری از روی سرریزها و سدها  و ...

نرم افزار FLUENT  به عنوان یک شاخه از CFD اوج هنر برنامه نویسی برای مدل کردن جریان سیال و انتقال حرارت در هندسه های پیچیده است و کاربردهای زیادی در صنایع هوا فضایی، صنایع کشتی سازی، صنایع خودرو سازی و صنایع مربوطه دارد.

از جمله تواناییهای این نرم افزار عبارت است از : 

•    جریان حول یا داخل اجسام دو بعدی یا سه بعدی

•    جریانات تراکم پذیر و تراکم ناپذیر 

•    ساختارهای دورانی یا ثابت (Stationary or Rotating  ) 

•    جریانات غیر لزج، لزج آرام و لزج آشفته

•    محیط های متخلخل

•    انتقال حرارت جابجایی

•    انتقال حرارت کوپل ( شامل هدایت ، جابجایی و تشعشع )

•    انتقال حرارت تشعشعی 

•    جریانات پایدار یا گذرا

•    احتراق 

•    سیالات نیوتنی و غیر نیوتنی 

•    فن های یک بعدی ، مبدل های حرارتی و جریان چند فازی 

•    و . . .

نرم افزار FLUENT  ، به وسیله نرم افزار Gambit  حمایت میشود که این نرم افزار یکی از قدرتمندترین نرم افزارهای مهندسی جهت تولید شبکه است. این نرم افزار، ابزارهای مفید و قابل انعطاف با کاربردی ساده را در اختیار استفاده کننده قرار داده که به کمک آن می توان هندسه و شبکه های پیچیده ای تولید نمود. در Gambit، ابتدا مدل سازی از جسم مورد نظر صورت گرفته و سپس با استفاده از روش های قدرتمند و در عین حال ساده، شبکه بندی روی خط، شبکه بندی روی سطح، شبکه بندی روی حجم و شبکه بندی روی لایه مرزی انجام می گیرد .

با توجه به فراگیر شدن نرم افزار FLUENT  در کشور و احتیاج به دانش بالایی که در زمینه دینامیک سیالات عددی و آیرودینامیک عددی برای کارکردن با این نرم افزار وجود دارد ، ما را بر آن داشت که برای آموزش این نرم افزار قدرتمند ابتدا به تولید هندسه و ایجاد شبکه و خصوصیات شبکه برای تحلیل های مورد نظر تحت عنوان آموزش نرم افزار Gambit پرداخته و در ادامه، مباحث مربوط به کاربرد FLUENT در تحلیل مسائل جریان سیال و انتقال حرارت آموزش داده شود.