نرم افزار انسیس فلوئنت ANSYS Fluent یک ابزار قدرتمند برای مدل‌سازی انتقال حرارت بهشمار می‌رود. با توجه به اهمیت بالای انتقال حرارت تشعشعی در بسیاری از مسائل مهندسی، این نرم افزار یک بخش مجزا و کاربردی برای مدل‌سازی تشعشع در اختیار کاربر قرار میدهد. برای انجام یک شبیه‌سازی صحیح، علاوه بر داشتن دانش کافی درخصوص مکانیزم انتقال حرارت تشعشعی، نیاز است تا شناخت کاملی از ابزار مدل‌سازی تشعشع در فلوئنت داشته باشیم.
در دوره آموزشی «شبیه‌سازی تشعشع در فلوئنت، بایدها و نبایدهای آن» ضمن معرفی مکانیزم‌های انتقال حرارت تشعشعی و مدل‌های آن، ابزار مدل‌سازی تشعشع در فلوئنت به طور مفصل با جزئیات کامل مورد بررسی قرار گرفته است. مباحث مطرح شده در این دوره، حاصل سالها فعالیت مدرسین و فعالان این حوزه بوده و بسیاری از مباحثی که در این دوره آموزشی به آنها پرداخته شده است نمونه‌ی داخلی و حتی مشابه خارجی ندارد.
در بخش اول این دوره، ماهیت فیزیکی تشعشع و خواص تابشی گازها و محیط‌های نیمه-شفاف بیان شده است. مفاهیمی همچون «شدت تابش»، «توان صدور تشعشعی» و «رادیوسیتی» توضیح داده شده است. نحوه تنظیم کمیت‌های «قابلیت جذب و صدور»، «قابلیت بازتاب» و «قابلیت عبور» در دیواره‌های کدر و نیمه-شفاف بیان شده است.
در بخش دوم، مدل‌های موجود در پنجره‌ی مدل‌سازی تشعشعِ فلوئنت Radiation Model به طور کامل مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا مدل سطح به سطح S2S، نحوه محاسبه ضریب دید (ضریب شکل) با استفاده از روش «نیم مکعب» و مفهوم خوشهبندی (کلاسترینگ) تشریح گردیده است. در ادامه ضمن توضیح مفهوم «محیط دخیل در تابش»، اثرات جذب و پراکندگی محیط و مفهوم «ضخامت اپتیکی»، معادله انتقال تابش RTE بهدست آمده است. سپس، روش راستاهای مجزا DO تشریح شده و نحوه تنظیمات تقسیمات زاویهای، تنظیم شرایط مرزی دیواره‌های کدر و نیمه-شفاف داخلی و خارجی و نحوه مدل‌سازی غیر خاکستری توضیح داده شده است. در این مرحله، تابع فاز پراکندگی و انواع آن (یکنواخت، خطی و دلتا ادینگتن) تشریح شده است.
در ادامه‌ی مطالب آموزشی دوره‌ی “شبیه سازی تشعشع در فلوئنت، بایدها و نبایدهای آن” مدل‌سازی تشعشع در محیط‌های با ضخامت اپتیکی بالا با استفاده از روش‌های هارمونیک کروی P1 و تقریب روزلند و مفهوم نفوذپذیری معادل تشعشعی توضیح داده شده است. مدل تشعشعی انتقال مجزا DTRM دیگر مدلی است که این نرم افزار در اختیار کاربر قرار داده که در این آموزش به تفصیل به آن پرداخته شده است.
مدل‌سازی تابش خورشیدی Solar Load و ماشین حساب خورشیدی، ابزارهای مناسبی هستند که نرم افزار فلوئنت برای محاسبه دقیقِ شدت و جهت تابش خورشیدی با توجه به مختصات جغرافیایی، تاریخ و ساعت مشخصی در اختیار کاربران قرار میدهد. این ابزار شرایط جوی و میزان ابرآلود بودن هوا را نیز در محاسبات خود در نظر میگیرد. به دلیل اهمیت این ابزار در بسیاری از کاربردهای تشعشع، در یک جلسه مجزا بهطور کامل به جزئیات این محیط پرداخته شده است.
روش مونت کارلو MC به عنوان ابزاری برای مدل‌سازی تشعشع، به ویرایش‌های جدید نرم‌افزار فلوئنت اضافه شده است. این مدل، آخرین مدلی است که در این دوره آموزشی به آن پرداخته شده است. در انتهای این بخش نیز نحوه انتخاب مدل مناسب با مسئله و فیزیک مورد نظر، بررسی شده است.
در انتها نیز با حل یک مثال کاربردی، مباحث مطرح شده در این دوره به صورت عملی به‌کار گرفته شده‌اند. در این مثال، نتایج حاصل از شبیه‌سازی با نتایج عددی مقاله‌ی بین المللی اعتبارسنجی شده است.
ویژگیهای برجسته‌ی دوره آموزشی شبیه سازی تشعشع در انسیس فلوئنت:
- مدرس دوره از اساتید برجسته‌ی تشعشع در نرم افزار فلوئنت است.
- به جزئیات مرتبط با مدل‌های تشعشع در انسیس فلوئنت پرداخته شده است.
- مثال کاربردی به همراه اعتبارسنجی مورد بررسی قرار گرفته است.
- از آخرین نسخه نرم افزار انسیس فلوئنت استفاده شده است.
- بسیاری از مباحث مطرح شده، نمونه‌ی داخلی و حتی مشابه خارجی ندارد.
بخش‌هایی از دوره‌ی آموزشی “شبیه‌سازی تشعشع در فلوئنت، بایدها و نبایدهای آن” در این قسمت قابل مشاهده است:
تشعشع (تابش)
هر ماده‌ای به واسطه داشتن دمای بالاتر از صفر مطلق، از خود انرژی گرمایی تشعشع میکند. مطابق با قانون استفان-بولتزمن انتقال حرارت تشعشعی با توان چهارم دمای ماده ارتباط دارد. از طرفی، بر خلاف انتقال حرارت هدایت و جابجایی، تشعشع نیازی به محیط مادی ندارد. بنابراین، در جایی که خلأ وجود دارد، و یا مواقعی که دمای سیستم بالا است، اثر انتقال حرارت تشعشعی قابل توجه خواهد بود.
در بیشتر حوزه‌های مهندسی، سیستم‌های دمابالا نقش مؤثری ایفا میکنند. نیروگاه‌های تولید برق، کوره‌های ذوب فلزات، راکتورهای هسته‌ای، راکتورهای شیمیایی، صنعت هوا-فضا، نیروگاه‌های خورشیدی و فرآیند احتراق تنها بخشی از مسائل مهندسی هستند که انتقال حرارت تشعشعی در آنها حائز اهمیت است.
برای تحلیل درست چنین سیستم‌هایی، نیاز است تا بتوان انتقال حرارت تشعشعی را به درستی مدل‌سازی نمود. از طرفی، رفتار مواد در برابر تشعشع امواج به عوامل متعددی از جمله خواص سطح، زاویه موج تشعشعی، طول موج و شدت تشعشع بستگی دارد. این ویژگی، مدل‌سازی فرآیند انتقال حرارت تشعشعی را پیچیده میکند. در مواقعی که نیاز است تا انتقال حرارت ترکیبی (تشعشع-هدایت؛ تشعشع-جابجایی؛ تشعشع-هدایت-جابجایی) مدل‌سازی گردد، این پیچیدگی چند برابر میگردد.
سید ابوالفضل قریشی (خریدار محصول) –
بسیار دوره مفیدی هستش مو به موی تمام روش‌های تابشی که داخل انسیس فلوئنت هستش رو توضیح میدن و هیچ نقطه ابهامی از تیک‌ها و اعدادی که لازمه به نرم افزار بدین ، براتون نمی‌مونه ، ضمناً راجع به ماهیت علمی هر روش هم توضیحات خوبی داده میشه.
صادق فیلی (خریدار محصول) –
با سلام، بنده هم این دوره را تهیه کردم.
مدرس دوره خیلی خوب مطالب را بیان میکنند، با توجه به آموزش همزمان مباحث تئوری تشعشع در کنار مباحث و تنظیمات مربوط به نرم‌افزار، یک دوره کامل تهیه کردند و بنظر من شخص رو از هر دوره دیگری بی نیاز میکند و انصافا زمان کافی صرف آموزش شده در این دوره. تشکر از مجموعه خوبتون.
رسول شفیعی (خریدار محصول) –
سلام
واقعا دست مریزاد با این بسته آموزشی کامل و جامعتون.این مبحث چون روابط ریاضی بسیار زیادی داری
و در کنار خود فلوئنت توضیح داده شدن بسیار پربازده هستش.
علی پارچه فروش –
واقعا دوره عالی بود و قبل از اینکه هر کدوم از مدل هارو توی نرم افزار توضیح بدن تئوریش رو هم توضیح میدن
استاد درس هم بسیار با سواد هستن
با تشکر