پروژه همانندسازی فرایند انتقال حرارت در سپرهای حرارتی با استفاده از نرم افزار COMSOL و به همراه فیلم آموزشی نرم افزار COMSOL

اهميت سپرهای حرارتی در صنایع موشکی و فضائی بسیار زیاد است، به گونه ای كه عدم کارکرد مطلوب آن ها می‌تواند منجر به ایجاد خسارات عظیم و جبران ناپذیری ‌گردد و کارایی کل سیستم را تحت تاثیر خود قرار دهد. از آنجایی که دمای این سپرها در هنگام ورود به جو به علت گرمایش آیرودینامیکی بسیار بالا می رود لازم است این حرارت توسط سپرهای حرارتی دفع شود. به دلیل اینکه انجام آزمایشات تجربی برای انتخاب سپر حرارتی مناسب برای ماموریت مورد نظر هزینه‌های سرسام آوری را به دنبال دارد در این پژوهش سعی شده است یک مدل نسبتا واقعی از رفتار حرارتی این تجهیزات ارائه شود. در پروژه پیشرو پس از معرفی انواع سپرهای حرارتی، سپر حرارتی فداشونده به عنوان گزینه ی مطلوب و مناسب برای اهداف نظامی و فضایی انتخاب شده است. از بین مواد فداشونده، PICA به عنوان ماده ی به کار رفته در ساختار سپر حرارتی انتخاب شد.

در مرحله ی مدل سازی فرض شده است حرارتی که به سپر حرارتی اعمال می شود از مکانیزم های مختلف همچون فرسایش سطح، تشعشع و انتقال حرارت جابجایی تلف شود. بعد سیستم با توجه به هندسه ی نمونه و پدیده‌های فیزیکی حاکم، به صورت دو بعدی از نوع متقارن محوری لحاظ شده است. معادلاتی که برای مدل سازی سپر حرارتی در نظر گرفته شده اند وابسته به زمان هستند و به عبارت دیگر مساله ناپایاست. برای حل عددی معادلات مدل از نرم افزار کامسول ( COMSOL ) بهره گرفته شده است. نرم افزار کامسول ( COMSOL ) به عنوان یک نرم افزار تجاری از روش المان محدود برای گسسته سازی معادلات استفاده می کند. برای شبکه بندی مدل از المان ها یا مش های چهارضلعی استفاده شده است که تعداد این المان ها با استفاده از روش استقلال حل از شبکه 1332 عدد تعیین شد. پس از اعتبار سنجی مدل توسط نتایج آزمایشات تجربی، روش تعیین ضخامت بهینه‌ی سپر بیان شده است (با توجه به دمای آستانه). به عنوان مثال در شار حرارتی نقطه ی سکون 237 وات بر سانتیمترمربع، فشار 25/4 کیلوپاسکال و زمان اعمال حرارت 35 ثانیه ضخامت بهینه برابر 2/53 سانتیمتر تعیین شد. همچنین مکانیزم‌های فرسایش و تشعشع در دفع حرارت مورد مقایسه قرار گرفته و مشخص شد که سهم تشعشع در حدود 10% سهم فرسایش می باشد. 


آنچه در این کد خواهید آموخت:
۱- نحوه‌ی مدل‌سازی پدیده‌های حاکم بر انتقال حرارت سپرهای حرارتی فرسایشی
۲- نحوه‌ی پیاده‌سازی مدل در نرم افزار شبیه‌سازی به منظور حل عددی معادلات مدل
۳- نحوه‌ی اعمال شرایط اولیه‌ی مدل و شرایط مرزی آن که عمدتا به صورت اشکال مختلف انتقال حرارت هستند
۴- نحوه‌ی اعمال تغییر هندسه‌ی ناشی از فرسایش بر مدل با استفاده از ماژول‌های موجود در نرم افزار کامسول ( COMSOL ) 
۵- نحوه‌ی وارد کردن مشخصات فیزیکی مواد و توابع مختلف مورد نیاز برای شبیه‌سازی در نرم افزار کامسول ( COMSOL ) 
۶- نحوه‌ی استخراج خروجی‌های حاصل از حل معادلات مدل
۷- نحوه‌ی شبکه‌بندی (مش‌بندی) دامنه‌ی مطالعاتی 
۸- نحوه‌ی حصول مقدار بهینه‌ی تعداد مش
۹- نحوه‌ی فراخوانی توابع مختلف در بخش‌های مورد نیاز

نکات و الزامات:
۱- آشنایی با Finite elements method
۲- آشنایی بر نرم افزار کامسول ( COMSOL ) 
۳- آشنایی با نرم افزار اکسل جهت وارد کردن اطلاعات مشخصات فیزیکی مواد به نرم افزار کامسول ( COMSOL ) 
۴- تسلط کامل بر پدیده‌های انتقال حرارت 
۵- آشنایی با مکانیزم عمل سپرهای حرارتی
۶- این شبیه‌سازی توسط نسخه‌ی 5/1 نرم افزار Comsol Multiphysics انجام شده و قابلیت اجرا در تمامی نسخه‌های ماقبل را دارد
۷- شبیه‌سازی حاضر تنها با وارد کردن شرایط عملیاتی، زمان اعمال حرارت و زمان فرآیند قابلیت اجرا دارد
۸- با تغییرات جزئی در شبیه‌سازی می‌توان از آن برای انواع مختلف سپرهای حرارتی و مواد گوناگون استفاده کرد

مشخصات کلی
تعداد صفحات75
حوزه تخصصی رشته 1مبدل های حرارتی
تعداد صفحات محصول60-80
فیلم آموزشیدارد
معرفی متغیر های ورودی نرم افزاردارد
نمودارهای خروجیدارد
زبان برنامه نویسی
زبان برنامه نویسی اولCOMSOL

نظر بدهید

توجه: HTML ترجمه نمی شود!
    بد           خوب

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Aliquam iaculis egestas laoreet. Etiam faucibus massa sed risus lacinia in vulputate dolor imperdiet. Curabitur pharetra, purus a commodo dignissim, sapien nulla tempus nisi, et varius nulla urna at arcu.Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Aliquam iaculis egestas laoreet. Etiam faucibus massa sed risus lacinia in vulputate dolor imperdiet. Curabitur pharetra, purus a commodo dignissim, sapien nulla tempus nisi, et varius nulla urna at arcuLorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Aliquam iaculis egestas laoreet. Etiam faucibus massa sed risus lacinia in vulputate dolor imperdiet. Curabitur pharetra, purus a commodo dignissim, sapien nulla tempus nisi, et varius nulla urna at arcu. 

پروژه همانندسازی فرایند انتقال حرارت در سپرهای حرارتی با استفاده از نرم افزار COMSOL و به همراه فیلم آموزشی نرم افزار COMSOL

  • تولید کننده: پیمان عبدالهی
  • شناسنامه: CN1-1060
  • موجودی: در انبار
  • تاریخ: 2017-09-10
  • زبان برنامه نویسی: COMSOL
  • سریال برنامه: CN1-1060
  • سفارش دهنده: مارکت کد
  • فایل معرفی محصول: لینک
  • 78,100تومان

برچسب ها: سپر حرارتی, مواد فداشونده, تشعشع, شبیه سازی عددی, فرسایش حرارتی, COMSOL, کامسول, Finite elements method, المان محدود, FEM, مکانیزم‌های فرسایش