دینامیک سیالات محاسباتی با Ansys Fluent مقدماتی

این دوره مقدماتی با هدف آموزش مفاهیم پایه و روش‌های عملی دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) با استفاده از نرم‌افزار Ansys Fluent طراحی شده است. در ابتدا، مقدمه‌ای بر CFD و بررسی معادلات حاکم بر جریان سیال ارائه می‌شود. الگوریتم‌های حل عددی معادلات شامل روش‌های Jacobi، Gauss-Seidel و مفاهیمی مانند iteration، معیارهای همگرایی و نحوه Initialization به‌طور کامل آموزش داده می‌شوند. همچنین مباحثی همچون همگرایی و واگرایی و نقش under-relaxation در روند حل مورد بحث قرار می‌گیرند.

الگوریتم‌های کوپل سرعت-فشار مانند SIMPLE، SIMPLEC، PISO و COUPLED به‌صورت جامع بررسی شده و الگوریتم‌های گسسته‌سازی نظیر UPWIND، QUICK، POWER LAW و MUSCL آموزش داده می‌شوند. متدهای محاسبه گرادیان و روش‌های verification و validation در CFD نیز به شرکت‌کنندگان معرفی می‌گردد.

در بخش انسیس، انواع solver شامل Pressure-based و Density-based و کاربردهای هرکدام توضیح داده می‌شود. شرایط مرزی مانند Dirichlet و Neumann و مفهوم boundary condition و cell zone condition بررسی شده و انواع سیال از جمله سیال نیوتنی و غیرنیوتنی، رفتار تراکم‌پذیر، گاز حقیقی و ایده‌آل و رفتارهای خطی و چندجمله‌ای معرفی می‌شوند.

تولید هندسه با استفاده از Ansys Design Modeler در قالب هندسه‌های دو بعدی و سه بعدی آموزش داده شده و تولید شبکه با Ansys Meshing شامل انواع شبکه structured، unstructured و hybrid، تکنیک‌های boundary layer meshing، معیارهای کیفیت و کمیت شبکه و تنظیمات محلی و جهانی شبکه بررسی می‌گردد.

در ادامه، جریان‌های viscous و inviscid به همراه مفهوم لایه مرزی و اثرات ویسکوزیته آموزش داده می‌شود. معادلات و پارامترهای بی‌بعد و نحوه ست‌آپ و تنظیمات حل نیز بخشی از این دوره است. جریان‌های laminar و turbulent به همراه مدل‌سازی توربولانسی شامل algebraic، EVM، RSM، LES/DES و DNS و مفهوم Y+ و تنظیمات حل تحلیل می‌شوند.

جریان‌های steady و unsteady با معرفی الگوریتم‌های حل، گسسته‌سازی زمانی، مفهوم time step و نحوه محاسبه آن آموزش داده شده و مباحثی نظیر همگرایی و ذخیره نتایج بررسی می‌گردد.

در بخش جریان سیال همراه با انتقال حرارت، مفاهیم conduction، convection و radiation، شرایط مرزی، ضریب انتقال حرارت و عدد ناسلت آموزش داده شده و الزامات meshing و time step برای شبیه‌سازی دقیق مورد بحث قرار می‌گیرد. تنظیمات حل و تعیین خواص سیال بر اساس دما نیز در این بخش ارائه می‌شود.

این دوره برای دانشجویان و مهندسانی که قصد ورود به حوزه شبیه‌سازی جریان‌های سیالی و تحلیل حرارتی را دارند، مناسب است و مهارت‌های پایه‌ای مورد نیاز برای کار با Ansys Fluent را به صورت کامل پوشش می‌دهد.