به گزارش ایسنا به نقل از فلوئنت، توانایی نرم‌افزار فلوئنت برای مدل‌سازی موتورهای احتراق داخلی، هوا-آکوستیک، توربوماشین‌ها و سیستم‌های چند فازی، دامنه استفاده از این نرم ­افزار را در بخش مهندسی افزایش داده است.

انسیس فلوئنت با شهرت دیرینه خود به کاربر پسند بودن، باعث می­ شود که کاربران جدید سریع­تر با قسمت­های مختلف این نرم­ افزار آشنا شوند. ادغام انسیس فلوئنت در محیط ANSYS Workbench همراه با توانایی استفاده از نرم افزار ANSYS CFD-Post برای پس پردازش، باعث می­ شود که یک راه نرم­ افزار شبیه سازی سیالات جامع در دسترس جامعه تحلیل مهندسی قرار بگیرد. پشتیبانی فنی انسیس آموزش­ های جامعی را برای کاربران ارائه می­ دهد که بر موفقیت مشتریان متمرکز است. در طول سال‌ها، روند پذیرش استفاده از نرم­ افزار انسیس فلوئنت به دلیل داشتن مدل‌های جامع، کاربردی بودن و پشتیبانی فنی در طیف گسترده‌ای از صنایع سرعت گرفته است.

به منظور آموزش فلوئنت از سطح مقدماتی تا سطح پیشرفته یکی از بهترین مراجع موجود در کشور سایت https://fluentcfd.ir/ می‌باشد.

محیط ANSYS FLUENT و ANSYS Workbench

نرم افزار انسیس فلوئنت به طور کامل در محیط ANSYS Workbench که چارچوبی برای شبیه سازی مسائل مهندسی است، ادغام شده است. معماری تطبیقی این نرم­ افزار کاربران را قادر می ­سازد تا به راحتی هر مسئله­ ای از جریان سیالات استاندارد گرفته تا سیستم­های تعاملی پیچیده را با عملیات کشیدن و رها کردن ساده (drag-and-drop) تجزیه و تحلیل کنند. کاربران به راحتی می­ توانند عملکرد محصول خود را در چندین نقطه طراحی ارزیابی کنند یا چندین طرح جایگزین را با هم مقایسه کنند. در ANSYS Workbench، برنامه‌های کاربردی از سایر ابزارهای شبیه­ سازی مانند اتصال CAD، هندسه و ابزارهای مش‌بندی در دسترس است. نرم افزار ANSYS CFD-Post می ­تواند برای مقایسه نتایج و انجام تجزیه و تحلیل داده ­های نهایی استفاده شود. انتقال داده از انسیس فلوئنت به برنامه ANSYS Mechanical امکان محاسبات تعامل سازه – سیال (FSI) یک طرفه را فراهم می­کند.

تکنولوژی

نرم‌افزار انسیس فلوئنت پیشرو در شبیه ­سازی مدل­های فیزیکی پیچیده با استفاده از مش­های بدون ساختار (unstructured meshes) است. این نرم­ افزار ترکیب کردن اشکال مختلف المان­های مش را ممکن می­ سازد، مانند ترکیب کردن المان­های چهار ضلعی و مثلثی برای شبیه­ سازی­های دو بعدی و شش وجهی، چهار وجهی، چند وجهی، منشوری و هرمی برای شبیه­ سازی­های سه بعدی. مش­ها را می ­توان با استفاده از انسیس یا نرم­ افزارهای تولید مش شخص ثالث (Third-Party) ایجاد کرد و اگر قصد داشته باشیم که مش چند وجهی تولید کنیم، از طریق تجمع سلولیِ خودکارِ انسیس فلوئنت، می­ توان مش موردنظر را ایجاد کرد. معمولاً مش­ها دارای سلول­های بسیار زیادی هستند، حتی بیشتر از یک میلیارد، و زمانی که این مش­ها فراخوانی می­ شوند انسیس فلوئنت به صورت اتوماتیک این مش­ها را  که روی خوشه­ های محاسباتی (compute cluster) اجرا می­ شوند، طبقه بندی می­ کند. می­ توان از ابزارهای داخلی اضافی برای دستکاری بیشتر مش­ها استفاده کرد.

اعداد و پردازش موازی: در داخل انسیس فلوئنت، اعداد پیچیده و حل‌کننده‌های قوی - از جمله یک حل‌کننده جفت‌شده مبتنی بر فشار (pressure-based coupled solver)، یک حل‌کننده کاملاً جداشده مبتنی بر فشار (fully segregated pressure-based solver) و دو فرمول حل‌کننده مبتنی بر چگالی (density-based solver) - وجود دارد که خیال ما را از رسیدن به نتایج قوی و دقیق برای محدوده تقریباً نامحدودی از جریان­ها راحت می­ سازد. پردازش موازی پیشرفته می­ تواند به طور موثر از چندین پردازنده چند هسته­ ای در یک یا چند ماشین استفاده کند. تعادل بار پویا به طور خودکار عملکرد موازی را شناسایی و تجزیه و تحلیل می‌کند و توزیع سلول‌های محاسباتی را بین پردازنده‌ها تنظیم می‌کند تا بار متعادلی توسط CPUها به اشتراک گذاشته شود، حتی زمانی که مدل‌های فیزیکی پیچیده در حال استفاده هستند. انسیس فلوئنت بر پلتفرم­ های ویندوز (Windows) و یونیکس (UNIX) و لینوکس (Linux) موجود است.

آشفتگی : انسیس به طور مداوم مدل‌سازی آشفتگی را در نرم‌افزار تجاری CFD تعریف می‌کند و وسعت بی‌نظیری از مدل‌ها را به جامعه مهندسی ارائه می‌دهد. در داخل نرم ­افزار انسیس فلوئنت مدل­های پرطرفدارk-epsilon ، k-omega و مدل تنش رینولدز (RSM) که برای جریان‌های بسیار چرخشی یا غیرایزوتروپ مناسب است، موجود می ­باشد. توان محاسباتی پیشرفته با هزینه کم، شبیه‌سازی گردابه‌های بزرگ (LES) و مدل اقتصادی­ تر شبیه‌سازی گردابه­ های جداشده (DES) را برای کاربردهای صنعتی جذاب می‌کند. همچنین مدل‌های جدید مبتکرانه‌ای مانند مدل‌هایی برای پیش‌بینی انتقال آرام به آشفته و مدل جدید شبیه‌سازی تطبیقی مقیاس با حل مقیاس (scale-resolving Scale Adaptive Simulation) برای جریان‌هایی که در آن مدل‌های آشفتگی حالت پایدار کافی نیستند، در دسترس هستند. توابع دیواره (Wall Functions) و گزینه­ های افزایش دقت رفتار دیواره (Enhanced Wall Treatment)، بهترین نمایش ممکن از تمام جریان­های محدود به دیوار را امکان پذیر می­ کند. طیف وسیعی از گزینه‌های آشفتگی و قابلیت سفارشی‌سازی این مدل­ها (توسط توابع تعریف شده توسط کاربر یا UDF) تضمین می‌کند که آشفتگی برای هر شرایط جریان می‌تواند با استفاده از نرم‌افزار انسیس فلوئنت شبیه‌سازی شود.

خطوط مسیر در یک راکتور هسته­ ای که تشکیل شدن گردابه را در فضای بین دیفیوزر و ناحیه صفحه نمایش می­ دهد.

آکوستیک : هوا – آکوستیک (Aero-acoustics) یکی از پارامترهای مهم و مورد توجه برای بسیاری از کاربردهای صنعتی است. در انسیس فلوئنت، نویز ناشی از نوسانات فشار ناپایدار را می­توان به روش­های مختلفی محاسبه کرد. پیش‌بینی‌های LES گذرا برای فشار سطح را می‌توان با استفاده از ابزار تبدیل فوریه سریع داخلی (FFT) به طیف فرکانسی تبدیل کرد. رابطه آکوستیک Ffowcs Williams–Hawkings را می­توان برای مدلسازی انتشار منابع آکوستیک برای اشیا اعم از اجسام بلوف (Bluff Bodies) در معرض قرار گرفته تا پره‌های فن در حال چرخش استفاده کرد. مدل‌های منبع نویز باند وسیع (Broadband noise source models) امکان تخمین منابع صوتی را براساس نتایج شبیه‌سازی‌های حالت پایدار فراهم می‌کنند و در نتیجه ابزارهایی عملی برای ارزیابی سریع تغییرات طراحی هستند.

مش دینامیک و متحرک : قابلیت مش دینامیک در انسیس فلوئنت به مهندسان اجازه می­دهد تا حرکت دلخواه و پیچیده قطعات را در کاربردهای چالش برانگیز مدل کنند - مانند موتورهای احتراق داخلی، سوپاپ­ها، جداسازی انبارها، کشتی­هایی که از طریق امواج حرکت می ­کنند و پرتاب موشک­ها. مش دینامیک با تعداد زیادی از مدل­های دیگر، از جمله مدل­های شکست اسپری و احتراق، جریان چند فازی، پیش­ بینی سطح آزاد و جریان تراکم­ پذیر موجود در نرم­ افزار انسیس فلوئنت، سازگار است. مدل‌های مش لغزان و قاب‌های مرجع چندگانه سابقه اثبات شده‌ای برای نمایش حرکت دوره‌ای در داخل مخازن اختلاط، پمپ‌ها و توربوماشین­ها دارند. این مش­های متحرک با مدل­های پیچیده مانند LES، جریان­های واکنشی و چند فازی کاملاً سازگار هستند.

انتقال حرارت، تغییر فاز و تشعشع: انسیس فلوئنت مجموعه جامعی از گزینه‌ها را برای مدل‌سازی انتقال حرارت هدایتی، جابجایی و تشعشی به مهندسان ارائه می‌دهد. مدل‌هایی برای تحلیل تشعشع در محیط­های دارای ضخامت نوری (‏محیط شرکت‌کننده) و همچنین مدل سطح به سطح (Surface-to-Surface) مبتنی بر ضریب دید برای محیط‌های شفاف (بدون مشارکت) در دسترس است. مدل جهت‌های مجزا (‏DO)‏ برای هر رسانه­ای از جمله شیشه نیز مناسب است. مدل بار خورشیدی (Solar Load Model) شبیه‌سازی‌های کنترل آب و هوای معنادارتر را امکان‌پذیر می‌کند. سایر قابلیت‌های مرتبط با انتقال حرارت عبارتند از مدل‌هایی برای کاویتاسیون، مایعات تراکم‌پذیر، مبدل‌های حرارتی، هدایت پوسته، گازهای واقعی، بخار مرطوب و ذوب و انجماد. تبخیر قطرات یا ذرات مرطوب و تبخیر زدایی از ذغال سنگ (تبخیر زدایی حذف مواد فرار از یک جامد است) با مدل فاز گسسته (DPM) در دسترس است. افزودن منابع گرما (Heat sources) و مجموعه کاملی از گزینه‌های شرایط مرزی حرارتی این قابلیت‌ها را تکمیل می‌کند و مدل‌سازی انتقال حرارت در انسیس فلوئنت را به ابزاری بالغ و قابل اعتماد برای هر مجموعه‌ای از نیازها تبدیل می‌کند.

جریان­های واکنشی : مدل‌سازی جامع واکنش شیمیایی، به‌ویژه در شرایط آشفته، از ویژگی‌های بارز نرم‌افزار انسیس فلوئنت از بدو پیدایش آن بوده است. مفهوم اتلاف گردابی (eddy dissipation concept)، انتقال PDF (PDF transport) و مدل‌های شیمی نرخ محدود سخت (stiff finite rate chemistry)، همراه با فناوری اثبات شده انسیس فلوئنت - اتلاف گردابی ()، کسر مخلوط تعادلی ()، شعله ضعیف (Flamelet) و مدل‌های احتراق پیش‌آمیخته (Premixed Combustion Models) - برای شبیه ­سازی طیف گسترده­ای از مسائل مثل مخلوط­ های گازی، احتراق ذغال سنگ و سوخت­های مایع مفید هستند. مدل‌های واکنش بین گازها و گونه‌های سطحی و پیش‌بینی تشکیل NOx، SOx و سایر آلاینده‌ها نیز به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند و قابل تنظیم هستند. مدل‌های واکنشی انسیس فلوئنت را می‌توان همراه با مدل‌های آشفتگی LES و DES استفاده کرد. هنگامی که این مدل‌های آشفتگی گذرا با مدل‌های جریان واکنشی همراه می‌شوند، قدرت پیش‌بینی تثبیت شعله و از بین رفتن آن ممکن می‌شود.

جریان­های چند فازی : فناوری مدل‌سازی چند فازی انسیس فلوئنت به مهندسان این امکان را می‌دهد تا بینشی در مورد تجهیزاتی که اغلب کاوش در آن‌ها دشوار است به دست آورند. مدل چند فازی اویلری از مجموعه‌ معادلات سیال به صورت جداگانه برای نفوذ سیالات یا فازها استفاده می‌کند. برای شبیه ­سازی مسائلی که سیالات به صورت دانه­ ای (granular) هستند یا نیاز است که سطح داخلی (Interface) بین سیالات مدل شود فیزیک ویژه­ ای در دسترس است. در بسیاری از موارد، مدل اقتصادی­ تر مخلوط (Mixture) را می­ توان هم برای مخلوط­ های دانه­ای و غیردانه­ ای استفاده کرد. تعداد نامحدودی از فازها شامل هر ترکیبی از مایع، جامد و گاز را می­ توان مدل کرد. در نتیجه، شبیه­ سازی ستون­های حباب دوغابی (slurry bubble columns) و راکتورهای بستر قطره­ای (trickle bed reactors) امکان پذیر است. انتقال گرما و جرم بین فازها را می­ توان برای ایجاد واکنش­های همگن و ناهمگن در نظر گرفت. توزیع اندازه حباب را می­ توان با استفاده از مدل­های تعادل جمعیت یکپارچه (population balance) ردیابی کرد. هر دو مدل حجم سیال (VOF) و مدل مجموعه سطح جفت شده (coupled level-set) برای جریان­های سطح آزاد، مانند جریان حباب، که در آن پیش­بینی اینترفیس مورد توجه است، در دسترس هستند. مدل فاز گسسته (DPM) و مدل لاگرانژی، برای برخی کاربردهای چند فازی مثل- مانند خشک­ کن­های اسپری (spray dryers)، کوره­ های زغال سنگ، کشش پیوسته الیاف و پاشش سوخت مایع مناسب هستند. تزریق ذرات، حباب­ها یا قطرات می­تواند منجر به انتقال حرارت، جرم و حرکت با سیال موجود در دامنه محاسباتی گردد.

پس­ پردازش : توابع تعریف شده توسط کاربر (UDF) این اجازه را به تحلیلگران و مهندسان می­دهد که نرم افزار انسیس فلوئنت را متناسب با نیازهای خود سفارشی ­سازی کنند. ماژول‌های الحاقی برای کاربردهایی خاص مانند پیل‌های سوختی PEM و اکسید جامد و همچنین هیدرودینامیک مغناطیسی (magnetohydrodynamics) در دسترس هستند.

ابزارهای سفارشی : در انسیس فلوئنت، مجموعه کاملی از ابزارهای پس­ پردازشیِ (post-processing) کیفی و کمی می‌تواند برای بررسی پیشرفت راه‌حل و تولید گرافیک‌ها، انیمیشن‌ها و گزارش‌های معنادار استفاده شود که انتقال نتایج شبیه‌سازی سیالات را به مهندسان و غیرمهندس‌ها آسان می‌کند. قابلیت تعبیه شده پس­پردازشی انسیس فلوئنت به صورت موازی کار می­ کند و می تواند حتی بزرگترین مجموعه داده­ها را مدیریت کند. داده­های بدست آمده از فلوئنت را می­ توان برای بررسی بیشتر به نرم افزار ANSYS CFD-Post (که یک بسته گرافیکی شخص ثالث است) یا بسته­ های CAE منتقل کرد. داده­های به دست آمده همچنین می ­توانند روی مش­های ANSYS Mechanical APDL و سایر نرم افزارهای شخص ثالث آنالیز المان محدود (FEA) برای شبیه­ سازی­های FSI نگاشته شوند. ANSYS CFD-Post قابلیت‌های گسترده‌ای از جمله یک زبان بیان قدرتمند برای استخراج پارامترهای بیشتر از نتایج بدست آمده، فایل‌های جلسه و اسکریپت‌نویسی برای اتوماسیون، و الگوهایی برای تولید گزارش خودکار شامل نمودارها، جداول و تصاویر دو بعدی یا سه بعدی ارائه می‌کند. نتایج شبیه‌سازی‌های چندگانه را می‌توان از طریق بررسی کنار هم یا با محاسبه تفاوت‌ها مقایسه کرد.

خلاصه

نرم افزار انسیس فلوئنت راه حل­های سریع، دقیق و قوی CFD را ارائه می ­دهد. مدل‌های فیزیکی داخلی برای شبیه‌سازی مستقیم بسیاری از فرآیندهای پیچیده در دسترس هستند. ماژول‌های الحاقی و ابزارهای سفارشی‌سازی این اجازه را می ­دهد که این نرم­ افزار حتی در تخصصی­ ترین کاربردهای صنعتی هم قابل استفاده باشد. انسیس مشتاق است به سابقه طولانی خود در رفع نیازهای مشتریان برای صنایع مختلف و کاربردهای بی شمار ادامه دهد.

برای آموزش نرم افزار انسیس فلوئنت از سطح مقدماتی تا سطح پیشرفته به سایت تخصصی آموزش انسیس فلوئنت با دوره‌های کاربردی و جامع مراجعه کنید.

مزایای انسیس

با عمق و وسعت بی‌نظیر راه‌حل‌های شبیه‌سازی مهندسی انسیس، شرکت‌ها مفاهیم طراحی پیشرو خود را به محصولات و فرآیندهای نوآورانه تبدیل می‌کنند. امروزه، تقریباً تمام 100 شرکت صنعتی برتر در "FORTUNE Global 500" در شبیه­ سازی مهندسی به عنوان یک استراتژی کلیدی برای برنده شدن در یک محیط رقابتی جهانی سرمایه­ گذاری می­ کنند. آنها انسیس را به عنوان شریک شبیه ­سازی خود انتخاب می­ کنند و از جامع ­ترین راه ­حل­های چندفیزیکی جهان برای حل چالش های پیچیده مهندسی خودشان که در این نرم­ افزار موجود است، استفاده می­ کنند. مقیاس‌پذیری مهندسی­ شده راه‌حل‌های انسیس، انعطاف‌پذیری مورد نیاز مشتریان را در قالب معماری قابل انطباق با فرآیندها و سیستم‌های طراحی مورد نظرشان ارائه می‌کند. جای تعجب نیست که موفق ­ترین شرکت­های جهان به انسیس (با سابقه 40 سال به عنوان رهبر صنعت بودن) بعنوان بهترین ابزار شبیه ­سازی­های مهندسی روی می­ آورند.

انتهای رپرتاژ آگهی