مقاله نرم افزار و شبیه سازی


Widget not in any sidebars

معادله مومنتوم
مکانیک سیالات تنها با داشتن معادله پیوستگی مشخص نمیشود بلکه باید اصل بقاء اندازه حرکت یا قانون دوم نیوتن را درباره آن بیان کرد. اندازه حرکت حاصلضرب جرم در سرعت است. قانون دوم نیوتن بیان میکند که برایند نیروهاییکه بر یک جسم اثر میکند برابر است با تغییرات خالص مومنتوم.
(3-2)
با در نظر گرفتن جریان غیرقابل تراکم و ثابت فرض کردن ضریب ویسکوزیته، شکل معادله ناویر استوکس به صورت زیر میباشد:
(3-3)
که در آن بردار سرعت، بیانگر فشار، نیروهای حجمی و ویسکوزیته میباشد.
بیانگر مشتق مادی بوده و به صورت تعریف میگردد.]11[
در روش بر پایه دانسیته، معادله پیوستگی جرم برای بدست آوردن دانسیته استفاده می شود.بنا براین با توجه به شرایط مرزی انتخاب سرعت پایین سیال و شرایط آن ایجاب می کند که حالت پیش فرض Pressure Baseانتخاب شود در قسمت Formulation،تغییراتی نداشته و همچنین در قسمت space هم تغییراتی نبوده و فقط در قسمت time از حالت Steady به حالت Unsteady تغییر داده می شود همانطور که شرایط مسئله ایجاب می کند هنگام عبور باد از ساختمانها شرایط با گذشت زمان یکسان نبوده و لذا حالت پایا برای شرایط مساله حاکم نیست و یا در معادله ناویر – استوکس طرف دیگر معادله دیگر صفر نیست . مابقی پارامتر ها تغییر نخواهد داشت.]11[
شکل 3-9: مراحل آماده سازی نرم افزار فلوئنت جهت شبیه سازی مراحل دوّم انتخاب شیوه های حل مسئله .]11[
پس از انتخاب حالتهای مربوطه منو solver به صورت شکل 3-10 خواهد بود .
شکل 3-10: مراحل آماده سازی نرم افزار فلوئنت جهت شبیه سازی مراحل تکمیلی منو solver.]11[
سپس، پس از تایید مطابق شکل 3-11 منو viscouse شده یا مسیر زیر طی می شود.
Define>Models>Viscous
شکل 3-11: مراحل آماده سازی نرم افزار فلوئنت جهت شبیه سازی مراحل انتخاب viscous Model.]11[
پس از وارد شدن به این قسمت مطالبق شکل 3-12 در حالت پیش فرض حالت laminar انتخاب شده است که با توجه به شرایط مسئله حالت آشفتگی برای جریان آزاد مدل می شود لذا مدل
k-epsilon (2eqn) انتخاب می گردد. (شکل 3-13)
شکل 3-12: حالت پیش فرض Viscous Model.]11[
شکل 3-13: انتخاب حالت k-epsilon (2eqn) در Viscous Model.]11[
پس از تایید مسیر زیر طی می شود.
Define>Boundary Conditions
شکل 3-13: انتخاب حالت شرایط مرزی .]11[
پس از وارد شدن به این قسمت مطالبق شکل 3-14 منو زیر مشاهده می شود.
شکل 3-14 : انتخاب ورودی مسئله .]11[
تا اینجا نرم افزار آمده برای دریافت شرایط مرزی جهت حل مسئله می باشد. همانطور که بیشتر اشاره گردید برای این مسئله شرط مرزی برای باد غالب سرعت34/1 متر بر ثانیه می باشد. لذا با انتخاب velocity inletو فشار دادن دکمه set وارد مرحله بعدی ارائه می شود. ]11[