شبیه سازی و سیمولیشن جریان سطح آزاد(سیمولیشن حرکت سیال در کانال باز)

یکی از روش هایی که در علوم مهندسی و برای پیش بینی شرایط به وجود آمده در محیط مورد استفاده قرار می گیرد، شبیه سازی یا سیمولیشن-Simulation است. شبیه سازی انواع مختلفی دارد و در حوزه هایی مانند مهندسی مکانیک، مهندسی برق، مهندسی پزشکی، ایمنی و ... کاربرد دارد.

هدف اصلی از شبیه سازی، پیش بینی نحوه رفتار سیستم در یک شرایط مشخص است. به کمک نتایج و خروجی های سیمولیشن می توان از وضعیت یک سیستم در شرایط مورد نظر اطلاع پیدا کرد و در صورت مشاهده ضعف یا مشکل، با کمترین هزینه ممکن سیستم یا دستگاه را اصلاح کرد.

به عنوان مثال زمانیکه شرکتی یک محصول جدید تولید می کند، قبل از اینکه محصول را وارد بازار کند، با کمک نرم افزار های مرتبط، شبیه سازی و سیمولیشن های متنوعی را بر روی محصول انجام می دهد و طراحی محصول را بهینه می کند. در غیر این صورت ممکن است محصول پس از ورود به بازار دچار مشکلات و ایرادهای فراوانی شود و به اعتبار شرکت تولید کننده لطمه وارد کند. 

یکی از انواع شبیه سازی، شبیه سازی و سیمولیشن سیالات و انتقال حرارت می باشد که به CFD یا Computational fluid dynamics نیز مشهور است. در شبیه سازی سیالاتی، رفتار مایع یا گاز در محیط پیش بینی می گردد. از جمله مواردی که در تحلیل سیالات و انتقال حرارت به دست می آید می توان به فشار، دما، سرعت و نحوه حرکت سیال اشاره کرد. شبیه سازی های سطح آزاد مایع نیز زیر مجموعه تحلیل و شبیه سازی سی اف دی است.

Free-surface modeling

تحلیل و مدلسازی نحوه حرکت مایع مانند آب در داخل کانال و مخزنی که سطح مایع با هوا در ارتباط است به شبیه سازی جریان دو فازی یا سطح آزاد(free-surface simulation) معروف است. پیچیده بودن این نوع سیمولیشن بیشتر به خاطر این است که فرم هندسی سطح آب یا سیال های دیگر بر اثر حرکت، جابجایی و سایر عوامل تغییر می کند. 

سیمولیشن و شبیه سازی نحوه حرکت سیال با سطج آزاد به زمان وابسته است و به این نوع شبیه سازی ها Time transient simulation گفته می شود. در این روش سیمولیشن، زمان شبیه سازی مشخص می شود و بر خلاف شبیه سازی های Steady State، نتیجه سیمولیشن مربوط به شرایط پایدار نیست. به عنوان مثال در شبیه سازی نحوه تخلیه آب از پشت یک مخرن، می توان هندسه سطح آب را در مدت زمان مشخص شبیه سازی کرد.

یکی دیگر از موارد سیمولیشن مایعات و سیالات در این حالت، شدت و نحوه ضربه و تکانه مایع بر دیواره های مخزن در تکان های جانبی است. نمونه این نوع شبیه سازی، نیروی وارد از مایع و سیال به داخل بدنه تانکر حمل است.

انواع سیمولیشن سطح مایع

بعضی از نمونه های سیمولیشن جریان مایع با سطح آزاد عبارت اند از :

- شبیه سازی جریان آب داخل کانال

- مدلسازی و بررسی تاثیر بافل تانکر سوخت در زمان ترمز و شتاب

- سیمولیشن نحوه حرکت و هم زدن مایع در داخل مخزن

- شبیه سازی و مدلسازی موج 

- شبیه سازی حرکت ناوچه، قایق و کشتی در داخل آب

- مدلسازی سطح سیال داخل مخزن 

- شبیه سازی سیل و سیلاب

نمونه شبیه سازی انجام شده حرکت  آب در داخل مسیل توسط شرکت آراکو 

سیمولیشن نحوه حرکت و تاثیر موج بر سکوی دریایی توسط شرکت آراکو

شرکت آراکو با تجربه زیاد در شبیه سازی و سیمولیشن های صنعتی آمادگی دارد انواع شبیه سازی های جریان دو فازی و مایعات را با سطح باز انجام دهد.

شبیه سازی جریان در کانال باز

سیمولیشن مایع در مخزن

شبیه سازی و سیمولیشن موج

تحلیل و شبیه سازی تاثیر موج بر سازه های دریایی

شبیه سازی و مدلسازی سیل و مسیل

09124780268

02166129745

02166561974

---

لینک مقاله های مرتبط

تحلیل و سیمولیشن CFD - سیالات، انتقال حرارت

شبیه سازی و آنالیز استاتیک، دینامیک و تحلیل تنش

وبلاگ شبیه سازی CFD و تحلیل آتش و حریق با نرم افزار PyroSim - پایرو سیم و FDS

مشخصات کامپیوتر و لپ تاپ مورد نیاز سالیدورکز

سایت آراکو