یکی از مسائل مهم در زمینه دینامیک سیالات بررسی جریان در اجسام دوار از قبیل پمپ‌ها، توربین‌ها و کمپرسورها و انواع پره‌های دوار می‌باشد. جریان عبوری از قسمت کمپرسور و توربین انواع موتورهای جت و همچنین جریان حول پره موتور انواع شناورها، ناوها و زیر دریایی‌ها از کاربردهای نظامی اینگونه وسایل می‌باشد. همچنین، از کاربردهای اینگونه وسایل در صنعت می‌توان به کاربرد آنها در نیروگاه‌ها، سیستم‌های گرمایش و تبرید، پالایشگاه‌ها، توربین‌های بادی و... اشاره کرد. بدین سبب  شبیه‌سازی جریان در اینگونه وسایل امری مهم در زمینه دینامیک سیالات محاسباتی به حساب می‌آید.

هدف از انجام پروژه حاضر، شبیه‌سازی جریان حول پره یک توربین بادی با استفاده از نرم افزار FLUENT ( فلوینت ) است. با توجه به اینکه ممکن است در برخی نقاط میدان، رینولدز محلی بیش از حد رینولدز مجاز در ناحیه آرام باشد از مدل توربولانسی k-ε به عنوان مدل ویسکوز استفاده گردیده است. حلگر بکار رفته بصورت فشار مبنا است. به منظور مدل‌سازی دوران پره توربین، از دو روش MRF و Sliding Mesh استفاده می‌شود، همچنین بسته به استفاده از هر کدام از روش‌های مذکور، جریان به ترتیب بصورت پایا و گذرا حل می‌شود. از آنجایی که هندسه بکار رفته سه بعدی است و حجم شبکه ‌بندی در هندسه‌های سه بعدی بزرگ است، به منظور صرفه‌جویی در زمان محاسبات از پردازش موازی و بکارگیری چند هسته پردازنده استفاده می‌شود. در نهایت نتایج در قالب چند کانتور و گزارش چند پارامتر مهم از قبیل سرعت دوران روتور و توان تولیدی ارائه می‌شود.

آنچه در این کد خواهید آموخت:

1- یادگیری کامل دو روش sliding Mesh و MRF

2- آشنایی با شیوه تنظیم نمایش انیمیشن و نمودار گشتاور در حین حل در نرم افزار FLUENT ( فلوینت )

3- شرط مرزی های مناسب در مسائل شبیه سازی دوران

4- انتخاب حلگر مناسب

5- نحوه لینک کردن مرزهای مختلف در یک هندسه

6- انتخاب شیوه مناسب کوپلینگ سرعت و فشار

7- انتخاب time step مناسب در حل گذرا در روش Sliding Mesh

نکات و الزامات:

1- این  برنامه در نسخه 6.3 نرم افزار فلوئنت قابل اجراست.

2- به دلیل حجم بالای شبکه در مدل سازی های سه بعدی، در صورت استفاده از فایل شبکه چگال تر لازم است تا سیستم کامپیوتری قوی تری نیز داشته باشید

3- آشنایی اولیه با مفاهیم CFD

4- آشنایی مقدماتی با منوهای نرم افزار فلوئنت

برای آشنایی با نرم افزار Fluent  می توانید با کلیک بر روی عنوان های زیر به مقاله های مورد نظر هدایت شوید. لازم به ذکر است که نرم افزار Fluent از پرکاربردترین نرم افزار های مهندسی در مقطع کارشناسی ارشد در رشته مهندسی مکانیک می باشد که بسیاری از دانشجویان با استفاده از نرم افزار Fluent  به ارایه پایان نامه های کارشناسی ارشد, پروژه های صنعتی و علمی می پردازند.

- آشنایی با نرم افزار Fluent

- آموزش نصب نرم افزار Fluent