پروژه تحلیل هیدرولیک جریان و ارتعاشات شیر هاول بانگر سد دز

برای تامین آب کشاورزی پایین دست سد دز، سه شیر هاول بانگر در بدنه سد دز قرار گرفته است. این شیرها امکان خروج آب با دبی بالا و مخلوط شدن آن با هوا را فراهم می آورد. مخلوط شدن هوا به منظور کاهش ارتعاشات و جلوگیری از آسیب رسیدن به تاسیسات پایین دست انجام می شود. شیرهای موجود فرسوده شده و می بایست جایگزین شود.

در این پروژه، هیدرولیک جریان شیرهای جدید سد دز و ارتعاشات اعمال شده به بدنه سد مورد بررسی قرار گرفته است. هندسه سه بعدی تهیه شده، در نرم‌افزار ICEM CFD شبکه‌بندی شده است. تحلیل‌ جریان در نرم‌افزار ANSYS Fluent به صورت دوفازی و گذرا انجام شده است. تحلیل ها در گشودگی ها و هدهای مختلف انجام شده است. با انجام تحلیل ها، جریان برگشتی، کاویتاسیون و ارتعاشات اعمالی به بدنه سد مشخص شده است. همچنین جریان خروجی شیر، شبیه سازی شده و محل برخورد آب به بستر پایین دست نیز تعیین شده است.

کلمات کلیدی:انسیس ورکبنچ، تحلیل سیالات، سد دز، تحلیل هیدرولیک، شیر هاول بانگر

ANSYS Workbench,ANSYS Fluent, ICEM CFD, ANSYS  

بررسی دوفازی جریان در شیر ایمنی درون چاهی بازیافت شونده با لوله مغزی (Tubing Retrievable Sub Surface Safety Valve) و تحلیل تنش بر روی فلپر

یکی از تجهیزات درون چاهی در چاه‌های نفت و گاز، شیر ایمنی درون چاهی بازیافت شونده با لوله مغزی(Tubing Retrievable) است. در صورت بروز حادثه برای شیر سرچاهی، این شیر به عنوان شیر اطمینان مکمل سرچاهی عمل می‌کند.

در این پروژه، شبیه‌سازی عددی جریان داخل شیر ایمنی درون چاهی بازیافت شونده با لوله مغزی و تحلیل تنش روی فلپر یا زبانه انجام شده است. شبیه‌سازی جریان در نرم‌افزار ANSYS Fluent و تحلیل تنش در محیط ANSYS Mechanical انجام شده است. بازشدگی فلپر در سه حالت در نظر گرفته شده است. فشار کاری در حدود psi3000 است. جریان بصورت دوفازی و روش حل بصورت اویلر-اویلر بوده است. تحلیل‌ها بصورت اندرکنش یک‌طرفه سازه سیال انجام شده است. نتایج حاکی از آن بود که توزیع تنش بر روی فلپر غیریکنواخت است در نتیجه برخی از قسمت‌های فلپر نیازمند تقویت می‌باشد. هندسه با جزئیات کامل، دامنه حل مساله، کانتور کسر حجمی، کانتور اندازه سرعت، کانتور فشار و خطوط جریان نشان داده شده‌اند.

کلمات کلیدی: شیر ایمنی درون چاهی بازیافت شونده با لوله مغزی، تحلیل تنش، دوفازی، اویلر-اویلر،

 Tubing Retrievable Sub Surface Safety Valve

مطالعـه‌ی عددی کلکتـور خورشیدی حباب خلأ بهینه شده با مواد تغییر فاز دهنده

   به منظور افزایش ظرفیت حرارتی کلکتور حباب خلأ، مواد تغییر فاز دهنده در فضای بین جذب‌کننده‌ی حرارت و لوله‌ی حرارتی تعبیه می‌شود. حضور این مواد باعث می‌شود تا در نبود یا کاهش تابش خورشید که منبع اصلی گرما در این سیستم است، دمای آب خروجی همچنان بالا بماند.

مطالعه‌ی حاضر با استفاده از روش دینامیک سیالاتی محاسباتی، تأثیر حضور دو ماده‌ی تغییر فاز دهنده‌ فین لوله‌ی حرارتی را در یک کلکتور خورشیدی بررسی می‌کند و به مقایسه‌ی راندمان حرارتی سیستم بهینه شده با حالت معمول که در آن هوا واسط حرارتی فین و لایه‌ی جاذب است، می‌پردازد. تحلیل‌ها در نرم افزار ANSYS Fluent انجام شده است.

کلمات کلیدی:

کلکتور حباب خلا، مواد تغییرفازدهنده، لوله حرارتی

Evacuated tube solar thermal collectors, Evacuated tube collectors, Phase change materials, Heat pipe, ANSYS Fluent

بررسی جریان نانوسیال بین دو استوانه هم‌مرکز و طویل تحت میدان مغناطیسی خارجی

پژوهش حاضر به حل عددی سه‌بعدیِ جریان نانوسیال بین دو استوانه هم‌مرکز و طویل با استفاده از نرم‌افزار ANSYS Fluent می‌پردازد. جابه‌جایی طبیعی ناشی از دمای بالاتر ِدیواره‌ی داخلی نسبت به میدان جریان و حرکت دورانی و محوریِ خلاف جهت نیروی گرانشِ این دیواره، عامل محرکه‌ی جریان است. علاوه بر این، یک میدان مغناطیسیِ عرضیِ خارجی نیز به صورت یکنواخت به جریان اعمال می‌شود که تأثیر آن در قالب یک جمله‌ی چشمه در معادله‌ی مومنتم ظاهر می‌شود. البته از گرمایش حاصل از حضور میدان مغناطیسی و همچنین میدان مغناطیسی القائی حاصل از جریان نانوسیال صرف نظر می‌شود. هدف این پژوهش به صورت خاص، مطالعه‌ی رفتار جریان نانوسیال و چگونگی فرآیند انتقال حرارت بین استوانه‌ها و بررسی تأثیر تغییر اعداد بی‌بعد ناسلت، رینولدز، پرانتل، هارتمن در بازه‌ی مشخص است. نتایج شبیه‌سازی حاکی از آن است که افزایش شدت میدان مغناطیسی – که معادل افزایش عدد هارتمن است – به بهبود انتقال حرارت از دیواره‌ی داخلی به سیال منجر می‌شود. ضمن اینکه از میزان نفوذ سرعت پیرامونی از دیواره‌ی داخلی با افزایش شدت میدان کاسته می‌شود.

کلمات کلیدی:

نانوسیال، میدان مغناطیسی، هارتمن، جابجایی طبیعی، ANSYS Fluent

تحلیل تماس سیال و سازه یک باله (Fluid Structure Interaction (FSI) Analysis of wing )

یکی از امکانات نرم‌افزار ANSYSامکان برقراری ارتباط بین محیط تحلیل سازه و سیال می‌باشد که اصطلاحا Fluid Structure Interaction نامیده می‌شود. در این تحلیل، ابتدا توزیع فشار ناشی از عبور هوا از روی باله طی یک تحلیل سیالاتی بدست آمده است، سپس توزیع تنش‌ های ایجاد شده در باله مورد بررسی قرار گرفته است.

کلمات کلیدی:

فلوئنت، تحلیل بر هم کنش سازه و سیال، تحلیل باله

ANSYS Workbench Mechanical ،Fluent، FSI

شبیه سازی پدیده نفوذ هیدرولیک و تغییر خواص تونل‌هاي آب‌ تحت ‌فشار

در این تحلیل، اندركنش هيدرومكانيكي تونل تحت فشار آب داخلی و نفوذ رطوبت به خاک اطراف تونل با استفاده از روش المان محدود، در محیط نرم‌افزار ANSYS مورد تحلیل قرار گرفته است. اثر تغییرات ضخامت بتن، مدول تغییرشکل‌پذيري و نفوذپذیری توده‌سنگ بر میزان نشت آب از تونل مورد مطالعه قرار گرفته است.

کلمات کلیدی:

اندركنش هيدرومكانيكي

ANSYS Mechanical APDL، Tunnel، Pore Pressure Analysis

بررسی پارامتری عملکرد احتراقی در مشعل پیش‌آمیخته‌ مسطح

Parametric study of  combustion performance in a Premix Multi Hole Flat Flame Burner

در این پروژه به شبیه‌سازی احتراق در مشعل مسطح پیش‌‌آمیخته‌ مورد استفاده در پکیج‌های تولید آب‌گرم خانگی به صورت سه بعدی و با در نظر گرفتن تمام پدیده‌‌های احتراق، اغتشاش و تشعشع در نرم‌افزار ANSYS FLUENT پرداخته شده است.

هدف از انجام این پروژه بهینه‌سازی هندسه و عملکردی مشعل در کاهش تولید‌آلاینده‌ CO  و NO  به همراه افزایش بازده می‌باشد. نتایج حاصل از پروژه منجر به ایجاد هندسه‌ بهینه به همراه معرفی بازه کارکردی مناسب جهت عملکرد بهتر مشعل گردید.

کلمات کلیدی:

مشعل مسطح چندسوراخه، شبیه‌سازی عددی احتراق، ، دما و تولید آلاینده

Multi hole flat flame burner, Numerical simulation of combustion, Temperature and pollutant emission

شبیه‌سازی شعله پیش‌آمیخته‌ یک بعدی آرام متان-هوا به منظور بررسی پارامترهای موثر بر سرعت سوختن

Numerical simulation of 1D laminar premix methane-air flame to investigating burning velocity  parameters

در این پروژه به شبیه‌سازی احتراق آرام متان به صورت یک‌بعدی و به منظور بررسی پارامترهای موثر بر سرعت سوختن با استفاده از مکانیزم با جزئیاتGRI1.2  توسط نرم افزارANSYS FLUENT انجام شده است.

هدف از انجام این پروژه بررسی پارامترهای موثر بر سرعت سوختن از قبیل سرعت، فشار و دمای ورودی، نسبت هم‌ارزی و نیز بررسی تاثیر استفاده از شبکه‌ تطبیق‌پذیر می‌باشد.

کلمات کلیدی:

احتراق یک‌بعدی پیش‌آمیخته، سرعت سوزش، تاثیر مکانیزم-شبکه‌ تطبیق‌پذیر

1D premix methane combustion, Burning velocity, detail kinetics, adopted mesh

شبیه‌سازی شعله پیش مخلوط ‌آمیخته آرام دو بعدی متان-هوا  

Numerical simulation of 2D laminar premix methane-air flame

در این پروژه، شبیه‌سازی احتراق آرام متان به صورت دو بعدی و به منظور بررسی پارامترهای موثر بر کاهش زمان محاسبات و نیز بررسی طول شعله انجام شده است. در این شبیه‌سازی از مکانیزمDRM22 و نرم‌افزار ANSYS FLUENT به همراه اعمال UDF  برای ایجاد پروفیل سرعت بهره گرفته شده است.

هدف از انجام این پروژه بررسی پارامترهای موثر بر کاهش زمان محاسبات از قبیل تقارن در مساله، شبکه‌بندی تطبیقی و نیز استفاده از جدول تطبیق‌پذیر (ISAT) می‌باشد. در ادامه به بررسی نسبت هم‌ارزی در طول شعله پرداخته شده است.

کلمات کلیدی:

احتراق دو بعدی پیش‌آمیخته، UDF، جدول تطبیق‌پذیر،-زمان محاسبات

2D premix combustion, UDF, ISAT, Computation Time

شبیه‌سازی شعله پیش‌آمیخته دو بعدی هیدروژن-هوای مغشوش به منظور بررسی تاثیر جسم مانع

Numerical simulation of 2D turbulent premix Hydrogen-air flame for investigation of a bluff body effect

در این پروژه، شبیه‌سازی احتراق هیدروژن-هوا به صورت دو بعدی در نرم‌افزار ANSYS FLUENT انجام شده است. در این شبیه‌سازی از سینتیک شیمیایی جزیی لی و همکاران ( شامل 13 گونه و 19 واکنش شیمیایی) و ضرایب نفوذ مولکولی مختلف برای گونه‌ها استفاده شده است. هدف از انجام این پروژه بررسی شکل جسم مانع مربعی و مثلثی و نیز تعداد آن بر بیشینه دمای حاصل از احتراق در محفظه‌ا‌ی با ابعاد میکرو پرداخته شده است. در ادامه به بررسی تاثیر سرعت و نسبت هم‌ارزی پرداخته شده است.

کلمات کلیدی:

احتراق دو بعدی پیش‌آمیخته، جسم مانع، دمای بیشینه، ، دینامیک سیالات محاسباتی

2D premix combustion, bluff body, maximum temperature, CFD

شیبه سازی  سقوط یک جسم مثلی درون آب به صورت دو بعدی

Simulation of falling down a triangle body into water

در این پروژه به شبیه‌سازی جریان دوفازی حرکت سقوط آزاد یک جسم مثلثی در آب با درنظرگیری گرانش پرداخته شده است. شبیه‌سازی با استفاده از دینامیک شبکه و به صورت گذرا در نرم‌افزار ANSYS FLUENT انجام شده است. این شبیه‌سازی به صورت دوبعدی و مغشوش می‌باشد. هدف از انجام این پروژه بررسی چگونگی حرکت اجسام درون آب و نیز محاسبه‌ نیروی وارده از طرف جسم بر کف می‌باشد.

کلمات کلیدی:

سقوط آزاد، جریان دوفازی ، دینامیک سیالات محاسباتی، دینامیک شبکه

Free fall, Two-phase flow, Dynamic Mesh, CFD

شبیه‌سازی حرکت قایق بر روی آب به صورت سه‌بعدی

Simulation of Two phase flow of a floating boat

در این پروژه به شبیه‌سازی جریان دوفازی حرکت یک قایق در آب به صورت شناور در نرم‌افزار ANSYS FLUENT پرداخته شده است. شبیه‌سازی با استفاده از شبکه‌بندی دینامیک انجام شده و نتایج با حالت شبکه‌ ساکن مقایسه شده است. این شبیه‌سازی به صورت سه‌بعدی و مغشوش انجام شده و در آن از جریان کانال باز استفاده شده است. هدف از انجام این پروژه بررسی پارامترهای موثر از قبیل تاثیر شکل، سرعت و... بر فشار کف آب می‌باشد. از طرف دیگر طول گردابه‌ ایجاد شده در اثر حرکت قایق نیز بررسی گردیده است.

کلمات کلیدی:

جریان دوفازی، دینامیک شبکه، قایق شناور، دینامیک سیالات محاسباتی

Two-phase flow, Dynamic Mesh, floating Boat, CFD

شبیه‌سازی دو جریان پاشش سه‌بعدی به صورت غیرهمزمان

Simulation of un-simultaneous  spray

در این پروژه به شبیه‌سازی دو جریان پاشش که به صورت غیرهمزمان فعال می‌شود، پرداخته شده است. شبیه‌سازی جریان اسپری به صورت سه‌بعدی و با درنظرگرفتن اغتشاش و گرانش در نرم‌افزارANSYS FLUENT انجام گرفته است. هدف از انجام این پروژه بررسی چتر پاشش و طول پاشش به محیط بیرون می‌باشد. از طرف دیگر به بررسی پارامترهای تاثیرگذار از قبیل قطر سوراخ ورودی، سرعت ودبی جرمی بر طول چتر پاشش پرداخته شده است.

کلمات کلیدی:

شبیه‌سازی پاشش، انژکتور دو پایه، ، دینامیک سیالات محاسباتی

Spray simulation, Two-base Injector, CFD

بررسی تولید CO₂ در کوره دوار سیمان با استفاده از مدل یک بعدی اِسپنگ

Investigation of CO₂ emission in cement rotary kiln using Spang One-dimensional model

کوره‌های دوار سیمان به طور گسترده برای تبدیل خوراک خام به کلینکر، مورد استفاده قرار می‌گیرند. مدل‌سازی کوره دوار سیمان با توجه به شرایط حاکم بر آن (شامل انتقال حرارت هدایت، جابجایی و تشعشع، واکنش‌های شیمیایی بین مواد جامد و جریان گاز و چرخش کوره) دارای معادلات دینامیکی پیچیده و غیرخطی می‌باشد.

با توجه به اینکه تولید گاز گلخانه‌ای CO₂  در فرآیندهای درون کوره حائز اهمیت می‌باشد، در این پروژه، مقدار  تولید CO₂  از واکنش احتراق با اعمال سینتیک دو مرحله‌ای کلی متان برای سوخت و از واکنش مواد بستر برای سینتیک‌های 6 و 7 مرحله‌ای مواد بستر، با استفاده از مدل‌سازی یک‌بعدی بر پایه مدل اِسپنگ و توسعه آن، محاسبه و بررسی شده‌اند. نتایج نشان می‌دهند که تقریبا نیمی از تولید CO₂  از واکنش‌های مواد بستر و نیمی دیگر از واکنش‌های احتراقی تولید می‌شوند.

كلمات كليدي :

کوره دوار سیمان، مدل اِسپنگ، مدل سینتیکی، تولید CO₂ 

Cement rotary kiln, Spang model, Kinetic model, CO₂ emission

شبیه‌سازی و تحلیل حرارتی پست‌های پیش‌ساخته (کمپکت) برق

Simulation and thermal analysis of compact substations

با افزایش روزافزون استفاده از پست‌های پیش‌ساخته در ایران به دلیل مزایای قابل توجه این گونه پست‌ها، رعایت نکات فنی و استانداردهایی که جهت ساخت این پست‌ها موردنیاز است، ضروری می‌باشد. تحلیل حرارتی و جریان‌های دمایی شکل گرفته درون این پست‌ها می‌تواند در تعیین کلاس حرارتی و تعیین پارامترهای مهم دیگر در طراحی این پست‌ها بسیار پرکاربرد باشد. در پروژه حاضر، شبیه‌سازی عددی و تحلیل حرارتی و جریانی پست‌های پیش‌ساخته با استفاده از نرم‌افزار ANSYS FLUENT انجام شده است. با انجام این تحلیل مناطق دمایی درون پست و جریان‌های هوایی شکل گرفته در میدان حل مشخص شده است.

کلمات کلیدی:        

پست‌های پیش‌ساخته (کمپکت)، دینامیک سیالات محاسباتی، کلاس حرارتی، تهویه هوا

Compact substations, CFD, Thermal class, Air ventilation

بررسی تغییر زاویه نازل هوای اولیه زاویه‌دار بر احتراق درون کوره دوار سیمان

Investigation of Air Nozzle Angle Variation on   Cement Rotary Kiln’s Combustion

در مشعل‏های کوره دوار سیمان، برای ایجاد چرخش در جریان، یک نازل هوای اولیه تحت زاویه مشخص و یک نازل هوای اولیه به صورت خطی در نظر گرفته می‎شود. هدف اولیه از ایجاد چرخش در محفظه احتراق رسیدن به پایداری شعله می‏باشد. در کوره‏ها از این چرخش برای کنترل ابعاد شعله در محدوده مشخص استفاده می‏شود. چرخش جریان با ایجاد یک منطقه چرخشی باعث اختلاط بهتر سوخت و اکسیدکننده و کوتاه شدن طول شعله می‏شود.

در کار حاضر اثر زوایای مختلف نازل هوای اولیه زاویه‏دار بر ساختار ابعادی و دمایی شعله بررسی شده است.

کلمات کلیدی:

کوره دوار سیمان، دینامیک سیالات محاسباتی، هوای جرخان، هوای اولیه

Cement Rotary Kiln, CFD, Swirl air, Primary air

شبیه‌سازی سه بعدی جریان دوفازی چرخشی درون انژکتور دو پایه

Simulation of a two phase swirl flow in two basis injector

در این پروژه به شبیه‌سازی جریان دوفازی حرکت آب و هوا درون انژکتور دوپایه در نرم‌افزار ANSYS FLUENT پرداخته شده است. شبیه‌سازی جریان دوفازی به صورت سه‌بعدی و با درنظرگیری اغتشاش وگرانش انجام گرفته است. هدف از انجام این پروژه بررسی زمان و زاویه‌ خروج سیال از انژکتور به محیط بیرونی آن می‌باشد. از طرف دیگر، رژیم جریان در داخل انژکتور جهت در نظر گرفتن اثر چرخش بر زاویه‌ خروجی سیال در محیط بیرونی بررسی شده است.

کلمات کلیدی:

جریان چرخشی، انژکتور دو پایه، جریان دوفازی ، دینامیک سیالات محاسباتی

Swirl Flow, Two-base Injector, Two-phase flow, CFD

بررسی مدل‌های احتراقی در شبیه‌سازی عددی کوره دوار سیمان

Investigation of Combustion Models in Numerical Simulation of Cement Rotary Kiln

کوره‌های دوار سیمان به طور گسترده برای تبدیل مواد خام به کلینکر مورد استفاده قرار می‌گیرند. کارکرد این کوره فرآیندی پیچیده و شامل پدیده‏های گوناگونی است که مهم‌ترین آن‏ها جریان واکنشی مواد بستر، احتراق آشفته سوخت گازی و تشعشع در یک بدنه دوار و اندرکنش حرارتی و جرمی بین بخش‏های مذکور هستند.

در کار حاضر با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی، یک مدل عددی برای این کوره ارائه شده است که در آن سه ناحیه احتراق، واکنش مواد بستر و بدنه کوره لحاظ شده است. با شبیه‏سازی دوبعدی متقارن محوری این کوره، مدل‏های احتراقی واکنش‌گاه نیمه مخلوط، اتلاف گردابه و مدل کسر مخلوط در کوره‏های دوار سیمان، با استفاده از یک شبکه محاسبات موازی مورد مطالعه قرار گرفت. با توجه به محدوده زیاد عدد دامکولر در میدان کوره (7<Da<17)  انتخاب مدل احتراقی مناسب دشوار می‏باشد.

کلمات کلیدی:

کوره دوار سیمان، دینامیک سیالات محاسباتی، مدل‏های احتراقی

Cement Rotary Kiln, CFD, Combustion models

تحلیل سیالاتی و بررسی خوردگی ناشی از جریان نفت خام بر روی GATE VALVE  و بررسی فرآیندهای افزایش عمر شیرهای نفتی

در گلوگاه‌های این شیر های صنعتی به علت افزایش گردابه در بعضی از نقاط و قسمت‌های داخلی شیر ، تاثیر خوردگی بالا رفته و شیر بعد از مدتی کارایی خود را از دست می‌دهد، لذا جهت کاهش ایجاد گردابه‌های سیالاتی در شیر بدون کاهش در مقدار و دبی حجمی به بررسی و بهینه‌سازی شیر در نرم‌افزار ANSYS CFX پرداخته و بهترین هندسه برای شیر انتخاب شد و عمر خوردگی و عملیاتی شیر  به میزان قابل توجهی افزایش یافت.

کلمات کلیدی:

شیر دروازه‌ای، صنعت نفت، دینامیک سیالات محاسباتی، خوردگی

Ansys CFX, globe valve, CFD, Oil Industry, gate valve, corrosion

بررسی جریان‌های سیالاتی و شبیه‌سازی تونل باد برای خودروی طراحی شده و بهینه‌سازی‌های بدنه از نظر آیرودینامیکی برای کاهش مصرف سوخت

در این پروژه، بررسی جریان‌های سیالاتی در تونل باد بر روی خوردو انجام شد تا مسیر حرکت جریان بر روی بدنه و نقاط ضعف و قدرت بدنه از نظر آیرودینامیکی مشخص گردد. در نهایت بدنه از نظر آبرودینامیکی برای کاهش مصرف سوخت بهینه شده است.

کلمات کلیدی:

جریان سیالاتی، آئرودینامیک، کاهش مصرف سوخت، دینامیک سیالات محاسباتی، تونل باد

Ansys CFX, CFD, Wind tunnel, workbench, streamline, wind  

برسی عددی تاثیر باد بر روی آیرودینامیک یک ساختمان

مهندسی باد محاسباتی امروزه به عنوان شاخه‌ای از دینامیک سیالات محاسباتی برای بررسی اثرات متقابل بین باد و سازه به عنوان جایگزینی برای کاربردهای عملی استفاده می‌شود. از اینرو در این پروژه، تاثیرات جریان باد بر روی یک ساختمان بلند برای بدست آوردن پارامترهای آئرودینامیکی بررسی شد. شبیه‌سازی در یک تونل باد با مقیاس مناسب برای کاهش حجم محاسباتی انجام شد. پروفیل سرعت باد و شدت توربولانس از مقالات استخراج شد. شبیه‌سازی و تحلیل در نرم‌افزار ANSYS Fluent انجام گردید و از سه مدل توربولانسی k - ε استاندارد،k-ε LK وk-ε MMK برای مدل کردن آشفتگی جریان استفاده شد.

کلمات کلیدی:

مهندسی باد، دینامیک سیالات محاسباتی، آیرودینامیک ساختمان

Wind engineering, MMK model, LK model, ANSYS Fluent, Building aerodynamics