مواد تغییر فازدهنده (Phase Change Material) یا همان PCM ها موادی هستند که قابلیت ذخیره انرژی را دارند و از انرژی نهان استفاده می کنند. این مواد می توانند با تغییر فاز، انرژی گرمایی را ذخیره کرده و یا از دست بدهند. در دوره‌ی آموزشی شبیه سازی PCM در فلوئنت مراحل گام به گام شبیه سازی مواد تغییر فازدهنده در فلوئنت آموزش داده شده است. حل مثال‌های کاربردی و روزدنیا به همراه اعتبارسنجی یکی از ویژگی‌های برجسته‌ی دوره‌ی آموزشی PCM در Fluent می‌باشد.
جلسه اول: مقدمه، آشنایی وکاربردهای مواد تغییر فازدهنده (PCM)
- روش های ذخیره سازی انرژ ی گرمایی
- فیزیک فرآیند ذخیره و آزادسازی انرژی در طول تغییر فاز
- کاربرد PCM ها در صنایع گوناگون (ساختمان و تهویه متبوع، مبدل حرارتی، هوافضا، پزشکی، نساجی و…)
- فعال سازی مدل ذوب و انجماد در انسیس فلوئنت و اثرات آن روی معادلات ناویراستوکس
- قابلیت ها / محدودیت های نرم افزارهای انسیس فلوئنت برای شبیه سازی ذوب و انجماد
جلسه دوم: بهبود کارآیی مبدل حرارتی تریپلکس با استفاده از مواد تغییر فازدهنده.
- آموزش تخصصی بلاک بندی و تولید شبکه با سازمان در نرم افزار گمبیت
- بلاک بندی و تولید شبکه با سازمان برای مبدل حرارتی در حضور فین(فین داخلی، خارجی، فین داخلی_خارجی)
- تکنیک بلاک بندی مبدل حرارتی فین دار به منظور تولید شبکه برای مبدل حرارتی در حضور فین های داخلی، خارجی و داخلیخارجی (از یک نوع بلاکبندی برای تولید شبکه برای هر سه مدل استفاده کنیم.)
- تشریح فیزیک مساله، شرایط مرزی، نحوه ساده سازی و تبدیل مدل سه بعدی به مدل دو بعدی
- شبیه سازی و اعتبارسنجی ذوب پی سی ام درون مبدل حرارتی فین دار
- نحوه استخراج داده های ازمایشگاهی با نرم افزارهای دیجیتایزر و استفاده از نرم افزار تک پلات برای اعتبارسنجی نتایج مدل عددی با نتایج آزمایشگاهی و عددی
جلسه سوم: شبیه سازی جریان دوفازی (سطح مشترک) هوا و پی سی ام درون کویتی کروی( به همراه ذوب پی سی ام).
- تشریح فیزیک مساله، اماده سازی مدل عددی، تبدیل مدل کروی سه بعدی به مدل دو بعدی تقارن محوری برای صرفه جویی در زمان و هزینه محاسبات و ساده سازی حل عددی
- آموزش اصول شبیه سازی جریان های تقارن محوری در نرم افزار انسیس فلوئنت
- آشنایی با مدل ها و شبیه سازی جریان های چندفازی در نرم افزار انسیس فلوئنت
- بلاک بندی و تولید شبکه با سازمان برای پدیده ذوب PCM در جریان تقارن محوری درون کویتی کروی.
- شبیه سازی عددی، پس پردازش و اعتبارسنجی (با نتایج آزمایشگاهی) مساله ذوب پی سی ام درون کویتی کروی
جلسه چهارم: شبیه سازی و اعتبارسنجی عملکرد پنل های خورشیدی با PCM.
- تشریح فیزیک مساله، شرایط مرزی، تنظیمات حلگر
- بلاک بندی و تولید شبکه محاسباتی برای دامنه محاسباتی مولتی زون (زون جامد، زون فلویید)
- نحوه اعمال شارحرارتی خورشیدی در شبیه سازی عددی پنل خورشیدی
- شبیه سازی، اعتبارسنجی و پس پردازش مساله ذوب پی سی ام درون پنل خورشیدی
- اعتبارسنجی نتایج حل عددی با داده های آزمایشگاهی مقالات مرتبط
قابلیت های نرم افزار فلوئنت در شبیه سازی ذوب/انجماد
- شبیه سازی انجماد/ذوب در فلزات خاص و آلیاژهای دوتایی
- شبیه سازی فرایند ریخته گری پیوسته
- مدلسازی مقاومت حرارتی بین مواد جامد و دیوارها
- مدلسازی انتقال گونه با ذوب و انجماد
- پس پردازش متغیرهای مربوط به ذوب و انجماد مثل کسر مایع و سرعت کشیدن
محدودیت های نرم افزار فلوئنت در شبیه سازی ذوب/انجماد
- این مدل با حلگر فشار مبنا قابل استفاده است.با حلگر چگالی مبنا در دسترس نیست.
- برای جریان های تراکم پذیر قابل استفاده نیست.
- از بین مدل های چندفازی فقط مدل VOF با مدل ذوب / انجماد سازگار است.
- وقتی از مدل ذوب/انجماد به همراه مدلسازی انتقال گونه ها استفاده می شود به جز دیفیوژن گونه ها خواص مواد جامد-مایع را به صورت جداگانه از طریق رابط گرافیکی نمی توانیم تعریف کنیم در ضمن نمی توان واکنش های شیمیایی را فقط به منطقه مایع محدود کرد و واکنش‌ها در همه جا حل می شوند
- آشنایی با مفاهیم متغیرهای اصلی برای شبیه سازی پدیده ی ذوب/انجماد در انسیس فلوئنت(دمای جامد بودن، دمای مایع بودن، گرمای نهان پی سی ام)
- روش های مدلسازی چگالی(روش بوزینسک،توابع چند تکه ای و چند جمله ای تابع دما) برای شبیه سازی پدیده ی ذوب/انجماد در نرم افزار فلوئنت
- حل یک مثال به منظور آشنایی با تنظیمات نرم افزار انسیس فلوئنت برای شبیه سازی پدیده ذوب/انجماد
در بخش زیر بخش‌هایی از دوره‌ی آموزشی شبیه سازی PCM ها در نرم افزار فلوئنت نمایش داده شده است:
علی صائبی –
تشکر میکنم از زحمات شما در طول دوره برگذاری و گنجاندن مطالب ابتدایی در کنار مفاد تخصصی دوره. من تونستم با گذراندن این دوره به فهم عمیق تری از پایان نامه ام برسم و علاوه بر موضوع خودم به لایه های دیگری از استفاده از این شبیه سازی در علوم برسم. امیدوارم آموزش شما در مفاهیم دیگر این نرم افزار نیز ادامه داشته باشد. با سپاس
فاطمه دریکوندی –
خیلی ممنون از دوره کامل و جامعی که در اختیار ما قرار دادید و تشکر میکنم از توضیحات جزئی و دقیق شما که در عین سادگی بیان بسیار تخصصی و کاربردی بود
طباطبایی –
سلام خدمت شما مهندس بزرگوار
خیلی ممنون بابت این دوره ی کامل و بدون نقص
ویدیوی چهارم هم من تماشا کردم
واقعا دیگه آموزش کامل کامل شد
هم در زمینه مولتی فاز
هم نرم افزارهای مش زنی و نرم افزارهای نمودتر خروجی مثل تک پلات
مثال هاهم طبق مقالات برای ولید شدن پیش رفت که بسیار عالی بود