معرفی نرم افزار Ansys Fluent

معرفی شرکت Ansys

این کمپانی در سال 1970 میلادی توسط دکتر جان سوانسون تأسیس شد. دفتر مرکزی این شرکت در ایالت پنسیلوانیا در کشور ایلات متحده آمریکا قرار دارد.

معرفی نرم افزار Ansys Fluent

نرم افزار فلوئنت اوج هنر برنامه­نویسی برای مدل کردن جریان سیال، انتقال حرارت و واکنش­های شیمیایی در هندسه­­های پیچیده می­باشد. این نرم افزار به دلیل قابلیت­های بسیار زیادی که دارد به طور گسترده­ای در صنایع مورد استفاده قرار می­گیرد و در مواقعی که نیاز به تحلیل سیالاتی یک جسم است، به جای انجام آزمایش­های عملی که شامل ساخت آن جسم در ابعاد مختلف و قرار دادن آن در تونل باد است، می­توان با صرف هزینه بسیار کمتر و به وسیله شبیه­سازی آن جسم در این نرم افزار، نتایجی به مراتب دقیق­تر بدست آورد. تعدادی از کاربردهای صنعتی این نرم افزار عبارتند از: صنایع هوا فضا، صنایع نفت و گاز، تجهیزات پتروشیمی، صنایع الکترنیکی، صنایع خودروسازی، صنایع ساخت مبدل­های حرارتی و بویلر، سازمان­های هواشناسی، صنایع تهویه مطبوع و تبرید. این نرم­افزار به زبان برنامه­نویسی C نوشته شده است و به همین دلیل امکان استفاده از حداکثر توان و قابلیت ارائه شده توسط این نرم افزار به وجود آمده است. در نتیجه، امکان تخصیص حافظه دینامیک به شکل صحیح، و به وجود آوردن ساختار داده­ها به صورتی که حداکثر کارایی را داشته باشند، وجود دارد. به علاوه Ansys Fluent از یک نوع معماری مرتبط با سرویس دهنده یا سرویس گیرنده استفاده می­کند، که به نرم فزار قابلیت عملکرد به شکل پردازش­های همزمان جداگانه بر روی سیستم­های معمولی (کامپیوتر های خانگی) و یا ابر رایانه های بسیار پر سرعت را می­دهد. این نوع معماری امکان عملکرد بهتر و مؤثرتر را در بین انواع مختلف ماشین­ها یا سیستم­های اجرایی، به وجود می آورد. Ansys Fluent  قابلیت شناسایی مش­هایی با حداکثر انعطاف­پذیری را دارد، که این انعطاف­پذیری توانایی حل مسائل جریانی با استفاده از مش­های بی­ساختار و هندسه­های پیچیده را در بر می­گیرد. انواع مش­های قابل شناسایی به صورت مش­های دو بعدی (مثلثی/مربعی)، مش­های سه­بعدی (چهار ضلعی، هگزا هدرال، هرمی، گوه ای، چند وجهی، ترکیبی یا پیوندی) هستند. همچنین این نرم افزار به کاربر اجازه می­دهد که مش­ها را بر اساس حل جریانی مورد نظرش اصلاح کند. بعد از اینکه مش وارد نرم افزار شد، مابقی عملیات­ها درون نرم افزار Ansys Fluent انجام می شود. که این عملیات­ها شامل تعیین شرایط مرزی، تعریف ویژگی های سیال، انجام حل، اصلاح مش و مشاهده نتایج می باشد.

توامندیهای نرم افزار Ansys Fluent

•  جریان­های دو بعدی، سه بعدی، دو بعدی  axisymmetric، دو بعدی axisymmetric همراه با چرخش
•  مش­های مربعی، مثلثی، آجری (هگزاهدرال)، چهار ضلعی، گوه ای، هرمی، چند وجهی، ترکیبی
•  جریانات پایدار یا ناپایدار
•  جریانات قابل تراکم و غیر قابل تراکم
•  جریان غیر لزج، آرام، آشفته
•  جریانات نیوتنی و غیر نیوتنی
•  گازهای واقعی یا ایده­آل
•  انتقال حرارت، شامل نوع جابه جایی اجباری، جابه جایی طبیعی یا آزاد، جابه­جایی ترکیبی، انتقال حرارت در هم آمیخته یا ترکیبی (جامد و سیال)، و انتقال حرارت تشعشعی
•  ترکیب و واکنش ذرات شیمیایی، شامل مدل­های احتراقی همگن یا ناهمگن و مدل­های واکنشی سطح
•  مدل­های چند فازی برای جریانات مایع-گاز، گاز-جامد، و مایع-جامد
•  محاسبه به وسیله تئوری لاگرانژی برای فازهای پراکنده (ذره­ها، قطرات، حباب)، شامل مدل­سازی جریان اسپری و فاز پیوسته
•  مدلسازی کاویتاسیون
•  مدل تغییر فاز در ارتباط با ذوب کردن یا استحکام مواد
•  محیط متخلخل با نفوذپذیری غیر ایزوتروپیک، مقاومت اینرسی، هدایت حرارتی جامدات، و صفحه متخلل
•  مدل پارامتر Lumped برای فن­ها، پمپ­ها، رادیاتور­ها، و مبدل­های حرارتی
•  مدل­های آکوستیک برای تعیین و مدل کردن جریانات ناشی از اغتشاشات
•  بررسی ساختارهای اینرسیایی (ثابت) یا غیر اینرسیایی (در حال چرخش یا دارای شتاب)
•  چهارچوب یا ساختار اصلی چند گانه (MRF) و مش­های لغزشی یا کشویی برای مدل کردن چهارچوب­های چندگانه­ی متحرک
•  مدل­های ترکیبی برای مدل­سازی اثر متقابل روتور و استاتور، مبدل گشتاور، و شبیه­سازی کاربرد­های توربو ماشینی همراه با بقای جرم و چرخش
•  مدل مش دینامیکی برای مدل­سازی چهارچوب­هایی که یا دارای مش متحرک هستند و یا  مشی که تغییر شکل می­دهد.
•  منابع حجمی برای جرم، ممنتوم، گرما، و نمونه­های شیمیایی
•  دیتابیس برای مواد با ویژگی­های مختلف
•  توانایی تعریف توابع جدید تحت عنوان توابع تعریف شده توسط کاربر  (UDF)
•  کوپل دینامیکی دو مسیره به وسیله GT-Power و  Wave
•  مدول هیدرودینامیکی مغناطیسی  (MHD)
•  مدول فیبر پیوسته
•  مدول سلول های سوختی یا  Fuel Cell

احسان فتوحی بافقی