استفاده از مدل های گاز حقیقی در فلوئنت

استفاده از مدل های گاز حقیقی در فلوئنت

حتما تاکنون به این فکر کرده اید که استفاده از مدل Ideal-Gas برای گازها تا چه حد ممکن است باعث خطا در دینامیک سیالات عددی شود. در واقع مدل گاز ایده آل برای فشارها و دماهای پایین همواره معتبر است ولی در فشار و دماهای بالا دچار انحراف بسیاری از مقادیر واقعی می شود. از این رو نیاز به مدل های دقیق تر برای گازها همواره احساس می شود.

در نسخه های جدید فلوئنت مدل های بسیار مناسبی نظیر peng-robinson, aungier-redich-kwong و …اضافه شده است که تا حد بسیار خوبی از نیاز مهندسان را مرتفع می سازد. اما فرض کنید میخواهید در شبیه سازی خود از یک سیال استفاده کنید که رفتارش را نمی توان به صورت دقیق توسط هیچ کدام از مدل های فوق پیش  بینی نمود. در این مواقع چه کار باید کرد؟؟؟

[restrict paid=true]

راه حل اول: استفاده از UDF

راه حل اولی که به ذهن می رسد آن است که به کمک UDF آن ماده را تعریف کنیم. برای این کار بایستی علاوه بر رابطه بین فشار و چگالی، ویسکوزیته، ضریب هدایت گرمایی، ضریب گرمای ویژه و سرعت صوت و بسیاری از متغیرهای دیگر را در UDF تعریف کنید که اصولا کار بسیار زمان بر و پیچیده ای می باشد ولی در مواقع ناچاری بسیار کارآمد می باشد.

با توجه به طولانی بودن روند تعریف سیال جدید توسط UDF لذا از بیان آن در اینجا صرفه نظر می کنیم.

 

راه حل دوم: استفاده از کتابخانه NIST

دوستانی که مهندسی شیمی خوانده اند به خوبی با نرم افزار NIST REFPROP (لینک دانلود این نرم افزار در انتهای مطلب آمده است) آشنایی دارند این نرم افزار چند مگابایتی که به صورت رایگان در اینترنت موجود است به ما کمک می کند که خواص مواد (و حتی مخلوط های مختلف) مختلف را در فشار و دماهای مختلف بیابیم. خوشبختانه نرم افزار فلوئنت می تواند با این نرم افزار کوپل شود و از کتابخانه آن استفاده کنید. خوبی راه حل دوم آن است که نتایج موجود برای هر ماده ای که در کتابخانه NIST REFPROP موجود است بسیار نزدیک به نتایج تجربی است. با ذکر یک مثال نحوه استفاده از NIST REFPROP  را برای شما آموزش می دهیم.

حال فرض کنید سیال کاری شما مبرد R-143a باشد. اولا این سیال در Database فلوئنت نیست، ثانیا نمی دانیم که این سیال از کدام رابطه گازها تبعیت می کند، ثالثا سایر خواص آن را نیز در دماها و فشارهای مختلف نمیدانیم. برای افزدون این سیال به فلوئنت کافیست مراحل زیر را طی کنید:

دستوارت متنی زیر را در پنجره دستورات فلوئنت تایپ کنید:

/define/user-defined/real-gas-models>

1

بعد از اجرای دستورات فوق چهار گزینه برای شما پدیدار می شود، سپس دستور زیر را تایپ کنید:

nist-real-gas-model

2

بعد از نوشتن دستور فوق، اینتر را بزنید. در اینجا از شما سوال زیر را می پرسد که در جواب آن کلمه yes را تایپ کنید و دوباره اینتر را بزنید.

بعد از این کار، مشابه شکل زیر تمام سیالات موجود در کتابخانه NIST برای شما پدیدار می شود. در اینجا کافیست اسم سیال مورد نظر را داخل “” بنویسید و اینتر را بزنید.

 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

مشاهده می کنید که تمامی پارامترهای این سیال از کتابخانه NIST خوانده می شود:

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

با انجام مراحل فوق شما در واقع یک مدل گاز حقیقی از R143a را در تحلیل خود استفاده نموده اید که باعث افزایش چشمگیر در دقت محاسبات می شود.

 

نکته جالب

با انجام مراحل فوق گزینه Material در نوار ابزار فلوئنت غیر فعال می شود که بدان معناست که شما تمامی اطلاعات لازم برای تعریف سیال را از NIST خوانده اید و دیگر نمی توانید آن را تغییر دهید.

5

 

 

دانلود نرم افزار REFPROP

رمز فایل: www.cfdiran.ir

 

[/restrict]

 








 

عضویت در خبرنامه سایت

اگر می‌خواهید از آخرین و محبوب‌ترین مطالب ما در ایمیل خود مطلع شوید، همین الان ایمیل خود را در کادر زیر وارد کنید:

 

9 دیدگاه برای “استفاده از مدل های گاز حقیقی در فلوئنت”

  1. نیما گفت:

    با سلام.
    راستش من نتونستم نرم افزاری رو که معرفی کردین رو توی اینترنت به صورت رایگان دانلود کنم اگه میشه لینک دانلودش رو بزارید.
    بازم خیلی خیلی ممنون به خاطر مطالب بسیار مفیدتون.

  2. نیما گفت:

    بابت قرار دادن دانلود دستتون درد نکنه

  3. narcis گفت:

    how can you be so appreciable?!
    There isn,t any link for download anywhere!
    I found version 7 from delfU.
    which version is this?

ارسال یک دیدگاه

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *