• پروژه حل کوپل دینامیکی و سیالاتی حرکت صفحه بر روی سطح آزاد آب به روش دینامیک سیالات محاسباتی CFD و نرم افزار ANSYS CFX و VOF Free Surface Remesh شبکه بندی مجدد

شبیه سازی برخورد مخروط با سطح آزاد آب

در این پروژه حرکت یک صفحه با زاویه تریم مشخص در سطح آزاد آب توسط روش دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) و به کمک نرم افزار CFX شبیه سازی گردیده است. در این شبیه سازی صفحه در راستای عمودی (Heave) دارای درجه آزادی حرکت بوده و از روش شبکه بندی مجدد برای حرکت دادن صفحه در محیط سیال استفاده گردیده است. برای شبکه بندی مجدد یک اسکریپت در نرم افزار CFX نوشته شده که بعد از رسیدن زاویه المان به یک حد مشخص هندسه دامنه محاسباتی را به روز کرده و شبکه بندی مجدد را انجام می دهد. استفاده از این روش باعث می شود که اعوجاج (Mesh Distortion) در شبکه ایجاد نگردد و مشکلاتی در شبکه بندی مجدد با نرم افزارهایی مانند Fluent وجود دارد در این روش وجود نداشته و بسیار راحتر مسائل را می توان حل کرد. صفحه به صورت جسم صلب در نظر گرفته شده است و با استفاده از معادلات ۶ درجه آزادی جسم صلب دینامیک آن بررسی شده است. البته امکان کوپل کردن آنالیز سیالاتی با آنالیز سازه ای نیز با استفاده از Workbench نرم افزار Ansys وجود داشته تا بتوان مسئله را به صورت کوپل سازه و سیال حل کرد که در این صورت می توان آنالیز سازه ای صفحه را هم به صورت همزمان کوپل انجام داد. بر اساس نیروها وارد بر صفحه در موقعیت مشخص تعادل نیرو ایجاد گردیده و مقدار آبخور صفحه نیز مشخص شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی با نتایج آزمایشگاهی ارائه شده در مقاله (NACA, TECHNICAL NOTE 2981, LANGLEY TANK MODEL 282) مقایسه گردیده و دقت بسیار مناسبی حاصل گردیده است. در این مسئله به طور کلی آنالیز دینامیکی صفحه، آنالیز سیال با سطح آزاد و شبکه بندی مجدد به طور همزمان صورت گرفته است. سطح آزاد سیال با استفاده از روش VOF مدل سازی گردیده است. در قسمت شبکه بندی نرم افزار Ansys قابلیت بالای برای شبکه بندی مدل های پیچیده با شبکه لایه مرزی وجود داشته که به راحتی می توان از آن شبکه بندی مناسبی بر روی مدل های مختلف انجام داد. در این شبیه سازی ۳ میلیون المان استفاده گردیده و از مدل آشفتگی SST استفاده شده است. مدل های آشفتگی مختلف مورد بررسی قرار گرفته است و بر اساس سرعت آنالیز و دقت نتایج نسبت به نتایج آزمایشگاهی، این مدل آشفتگی انتخاب گردیده است.

By | 2017-01-06T11:54:19+00:00 ژانویه 6th, 2017|Categories: رشته مکانیک|0 نظر

ارسال نظر

Translate »