بخشی از پاورپوینت

--- پاورپوینت شامل تصاویر میباشد ----

اسلاید 1 :

* مقدمه ای بر دینامیک سیالات محاسباتی

* دسته بندی معادلات دیفرانسیل جزئی

* فرمولبندی تفاضل محدود

* معادلات دیفرانسیل جزئی سهموی

* تحلیل پایداری

* معادلات بیضوی

* معادلات هذلولوی

* معادلات نیویر استوکس

* معرفی نرم افزار گمبیت (Gambit) (نرم افزار کمکی به منظور ساختن مدل)

* نرم افزار فلوئنت (Fluent)

اسلاید 2 :

* CFD (دینامیک  سیالات محاسباتی) شاخه ای از دینامیک سیالات است.

جریان سیال عموماً به یکی از سه روش زیر مطالعه می شود.

آزمایشگاهی

تئوری و تحلیلی

عددی: دینامیک سیالات محاسباتی

* دینامیک سیالات محاسباتی علمی است برای پیشگویی جریان سیال، انتقال حرارت، انتقال جرم، واکنش های شیمیایی و پدیده های وابسته با حل معادلات ریاضی حاکم بر این فرایندها به روش عددی

* نتایج تحلیل CFD در موارد متعدد استفاده می شود.

طراحی جدید

توسعه جزئیات

طراحی مجدد

اسلاید 3 :

* مزایای CFD نسبت به روش های آزمایشگاهی

v کاهش زمان و قیمت حل مساله و طراحی

v توانایی مطالعه سیستم هایی که امکان مطالعه آنها ناممکن یا بسیار سخت است.

v عدم محدودیت های عملی  بر روی نتایج  و جزئیات

v

* بهترین روش بر صحه گذاری نتایج حاصل از روش عددی، نتایج آزمایشگاهی است.

اسلاید 4 :

* تحلیل با یک مدل ریاضی از مساله فیزیکی شروع می شود.

* معادلات بقا جرم، ممنتم، انرژی و ... باید در مناطق مورد نظر بکار روند.

* خواص سیال باید در منطقه مورد نظر اعمال شود.

* فرضیات ساده کننده به منظور قابل حل کردن مساله باید بکار رود.

* شرایط مرزی و اولیه مناسب باید بر مساله اعمال شود.

اسلاید 5 :

* روش های دینامیک سیالات محاسباتی برای گسسته کردن بکار می رود تا شکل تقریبی معادلات را در نواحی سیال اعمال کند.

معادلات دیفرانسیل به معادلات جبری تبدیل شود.

به سل ها در این شکل به عنوان مش، یا شبکه یا گرید گفته می شود.

همه معادلات جبری روی همه گریدها یا گره ها باید حل شود.

جواب ها باید تحلیل شود.

اسلاید 6 :

تاریخچه CFD

1910 - Richardson, 50 page paper to Royal Society, hand calculations with human computers, 2000 operations per week...

~1960 - Scientific American articles on CFD

1965 - Marker and Cell methods - Harlow & Welch

1965 - Use in research and "grand challenges" (NASA, Los Alamos...)

early 1970s - commercial software packages (or computer codes) became available, making CFD an important component of engineering practise in industrial, defence, and environmental organizations

1970 - Finite difference methods for Navier-Stokes

1970 - Finite element methods for stress analysis

1980 - Finite volume methods

1985 - Use in "aero" industries (Boeing, General Electric, ...)

1995 - Use in "non-aero" industries (GM, Ford, Astra, Ericsson...)

اسلاید 7 :

  • Modeling is the mathematical physics problem formulation in terms of a continuous initial boundary value problem (IBVP)
  • IBVP is in the form of Partial Differential Equations (PDEs) with appropriate boundary conditions and initial conditions.
  • Modeling includes:
  1. Geometry and domain
  2. Coordinates
  3. Governing equations
  4. Flow conditions
  5. Initial and boundary conditions
  6. Selection of models for different applications

 

اسلاید 8 :

  • Simple geometries :

هندسه به صورت ساده ساخته میشود و به سادگی مشبندی می شود.

  • Complex geometries:

هندسه پیچیده است، گاهی به چند ناحیه تقسیم شده و مش بندی میشود، استفاده از نرم افزار برای ساختن هندسه مناسب است.

  • Domain:
  • اندازه و شکل هندسی در مدل سازی اهمیت دارد
  • گاهی شکل را تقریب می زنیم(مانند ایرفویل)
  • انتخاب دستگاهمختصات در ساختن مدل و مش بندی اهمیت دارد
  • The three coordinates: Cartesian system (x,y,z), cylindrical system (r, θ, z), and spherical system(r, θ, Φ) should be appropriately chosen for a better resolution of the geometry (e.g. cylindrical for circular pipe).

—

اسلاید 9 :

  • بر مبنای طبیعت پدیده سیالاتی، دینامیک سیالات محاسباتی می تواند در انواع
    مدل ها و مسائل زیر بکار رود
  • Viscous vs. inviscid (Re)
  • External flow or internal flow (wall bounded or not)
  • Turbulent vs. laminar (Re)
  • Incompressible vs. compressible (Ma)
  • Single- vs. multi-phase (Ca)
  • Thermal/density effects (Pr, g, Gr, Ec)
  • Free-surface flow (Fr) and surface tension (We)
  • Chemical reactions and combustion (Pe, Da)
  • etc…

 

اسلاید 10 :

  • شرایط اولیه
  • در جریان دائم شرایط اولیه و در شرایط غیر دائم حدس های اولیه نباید بر جواب نهایی تاثیر بگذارد.
  • شرایط اولیه بر تعداد تکرار حل عددی تاثیر می گذارد.
  • حدس های اولیه بر همگرایی تاثیر می گذارد.
در متن اصلی پاورپوینت به هم ریختگی وجود ندارد. برای مطالعه بیشتر پاورپوینت آن را خریداری کنید