در این مطلب مراحل شبیه سازی جریان هوا در کانال کشی تهویه مطبوع را با استفاده از نرم افزار سالیدورک با حل یک تمرین بررسی میکنیم.
همچنین بخوانید: شبیه سازی جریان آب پرتابی شیبدار و نیز شبیه سازی جریان هوا در اثر چرخش پنکه سقفی
در این تمرین با استفاده از چهار داکت، آنالیز حالت پایدار مجرای اصلی تامین کننده هوای اتاق های مختلف را انجام می دهیم. یک کانال برای توزیع هوای مطبوع به چهار اتاق مختلف استفاده می شود. هوای مطبوع با سرعت 4 متر بر ثانیه وارد مجرای اصلی می شود. هدف این تمرین بدست آوردن نرخ حجمی هر یک از چهار خروجی است.
1-باز کردن فایل پارت :
نرم افزار سالیدورک را اجرا کنید و فایل پارت Air Duct را باز کنید.
جهت دانلود فایل مربوط به تمرین کلیک کنید
2-ایجاد یک درپوش در ورودی و خروجی های هوا
از سربرگ Flow Simulation قسمت Tools روی Create Lids کلیک کنید و سپس بلافاصله روی سطحی از ورودی که در تصویر زیر مشخص شده کلیک کنید و بعد در منوی باز شده در قسمت Adjust Thickness ضخامت درپوش را 20 میلیمتر وارد کنید و ok کنید.همین مراحل را برای ایجاد درپوش در 5 خروجی هم انجام بدهید.
2-ایجاد یک پروژه:
از تب Flow Simulatin با کلیک روی wizard یک پروژه جدید با ویژگی های زیر ایجاد کنید:
در بخش Configuration گزینه ی Use current را انتخاب کنید
در بخش Configuration name نام پیکربندی را ‘’Default’’ بگذارید.
در بخش Project name نام پروژه را “Air Flow” بگذارید.
در بخش Unit system استانداردSI (m-kg-s) را انتخاب کنید.
در بخش Analysis Type گزینه ی Internal را انتخاب کنید تا نوع تحلیل شما داخلی باشد.
در بخش Physical Features تیک Fluid Flow را بزنید.
در بخش Database of Fluids از لیست گاز ها (Gases list) روی Air دبل کلیک کنید تا هوا را انتخاب کنید.
در ستون Default fluid مطمئن شوید که تیک Air (Gases) خورده باشد
در بخش Wall Conditions از لیست Default wall thermal condition list گزینه ی Adiabatic wall را انتخاب کنید مقدار Roughness را 0 تایپ کنید.
در بخش Initial conditions به تنظیمات پیشفرض دست نزنید و روی دکمه Finish کلیک کنید.
3-مشخص کردن شرایط مرزی در ورودی هوا
باز بخش Conditions روی boundary conditions کلیک کرده و در منوی باز شده در بخش type در گروه flow openings با انتخاب inlet volume flow یک جریان هوای داخلی در سطح داخلی ورودی هوا ایجاد کنید و در بخش flow parametrs مقدار دبی جرمی را 4m3/s قرار دهید و OK کنید
4-مشخص کردن شرایط محیطی در خروجی هوا
برای هر دو مورد در منوی boundary conditions در بخش type از گروه pressure openings با انتخاب Static Pressure یک شرایط فشار ایستا در محل های خروجی هوا با فشار پیشفرض 101325Pa و دمای پیشفرض 293.2K ایجاد کنید
5- تعریف هدف های سطحی در خروجی هوا
از بخش goals روی surface goals کلیک کرده و در منوی باز شده شرایط مرزی خروجی هوا را انتخاب و تیک سطر Volume Flow Rate را بزنید و قبل از ok کردن تیک Create Goal for each surface را بزنید تا برای هر خروجی یک هدف جدا ایجاد بشود.
6-تغییر نام هدف های سطحی ایجاد شده
مطمئن شوید که نام اهداف سطحی ایجاد شده به ترتیب زیر باشد ، اگر نبود نام آن ها را با راست کلیک کردن روی هدف و رفتن به قسمت properties در قسمت Name تغییر دهید:
SG Volume Flow Rate 1 , SG Volume Flow Rate 2 , …
7-تعریف هدف محساباتی
هدف محاسباتی را برای جمع کردن نرخ های حجمی جریان هوا در 5 خروجی با یکدیگر استفاده میکنیم. از بخش goals روی Equation goals کلیک کرده و در منوی باز شده عبارت زیر را وارد کنید و Ok کنید:
SG Volume Flow Rate 1}+{SG Volume Flow Rate 2}+{SG Volume Flow Rate 3}+{SG Volume Flow Rate 4}+{SG Volume Flow Rate 5}
8-تنظیم پارامتر های عمومی مش بندی اولیه
از بخش mesh setting روی Global mesh کلیک کرده و در منوی باز شده سطح مش بندی را روی 3 قرار دهید.
همچنین بخوانید: چگونگی مش بندی صحیح در شبیه سازی جریان
9-ذخیره کردن فایل
از قسمت File روی Save کلیک کنید و تغییرات را ذخیره کنید.
10-اجرای پروژه شبیه سازی جریان هوا در کانال کشی تهویه مطبوع
با کلیک روی بخش Run پروژه شبیه سازی جریان را اجرا کنید.
11-تنظیم شفافیت مدل
از بخش Display در همان سربرگ Flow simulation روی Transparency کلیک کرده و میزان شفافیت مدل را روی 0.75 قرار دهید.
12-ایجاد نمودار برشی برای فشار
از زیر پوشه ی results روی cut plots و سپس روی insert کلیک کرده و در منوی باز شده Top plane را به عنوان صفحه برش انتخاب کنید و در قسمت contours با انتخاب Pressure فشار را انتخاب کنید و سپس در قسمت Number of Levels سطح نمودار را روی 100 قرار دهید و Ok کنید.
13-پنهان کردن نمودار برشی فشار
با راست کلیک روی نمودار برشی فشار و کلیک روی Hide آن را پنهان کنید.
14-ایجاد نمودار برشی برای سرعت
از زیر پوشه ی results روی cut plots و سپس روی insert کلیک کرده و در منوی باز شده Top plane را به عنوان صفحه برش انتخاب کنید و در قسمت contours با انتخاب Velocity سرعت را انتخاب کنید و Ok کنید.
15-نشان دادن بردار های سرعت در نمودار برشی
روی نمودار برشی سرعت راست کلیک کنید و سپس روی Edit Definition کلیک کنید تا آن را ویرایش کنید. در منوی باز شده در قسمت Display گزینه ی Contours را به Vectors تغیر دهید. روی خروجی دوم زوم کنید و ok کنید.
16-ایجاد نمودار نتیجه ی هدف
از زیر پوشه ی results روی Goal plots و سپس روی insert کلیک کرده و در منوی باز شده از لیست هدف ها همه ی هدف ها را انتخاب کرده در زیر همان منو Show رت بزنید تا یک جدول مقدار جریان حجمی هوا در خروجی ها ایجاد شود.
در بالای جدول نوع نمایش را از Summary به History تغییر دهید تا نمودار تغیرات نرخ حجمی جریان از شروع تا محل خروج برای هر خروجی و همچنین برای جمع آن ها نمایش داده شود.
