مدل سازی یک شمع سوزان، چگونه آن را انجام می دهید؟
در این فصل تعطیلات، بیشتر ما شمع های خود را سوزانده ایم. نور سوسو زننده شمع ها واقعاً می تواند محیط را بهبود بخشد و شما را در روحیه جشن قرار دهد. این من را به یاد تجزیه و تحلیل یک شمع در حال سوختن می اندازد که توسط AltaSim Technologies در سال 2010 توسعه یافته بود. بنابراین، در هماهنگی با شادی تعطیلات، در اینجا برخی از فیزیک شمع ها آورده شده است.
فیزیک شمع
اجزای اصلی یک شمع، همانطور که همه ما می دانیم، شامل نوعی موم و فتیله است. موم می تواند از استئارین، موم زنبور عسل یا موم گیاهی مانند نخل یا سویا باشد. روش دیگر، شمع می تواند از یک پایه غیر مومی مانند ژل ساخته شده از رزین و روغن معدنی ساخته شود. آیا می دانید انواع مختلفی از فتیله ها نیز وجود دارد? تا به حال هرگز به این جنبه از شمع خیلی عمیق فکر نکرده بودم. ظاهراً کوتاه کردن فتیله شمع نکته ای دارد. فتیلههای کوتاهتر منجر به سوختن آهستهتر و ثابتتر میشوند و از دود نیز جلوگیری میکنند. در گذشته، فتیلهها باید اغلب بریده میشدند، اما اکنون به گونهای ساخته میشوند که در حین سوختن فر شوند، بنابراین انتهای فتیله را به ناحیه داغ شعله وارد میکنند. وقتی این اتفاق می افتد، انتهای فتیله می سوزد و خود تراش می شود. این که خودآرایی عمدی است برای من خبری بود، اما مفهومی نسبتاً جذاب و البته راحت است.
پس وقتی یک شمع روشن می کنید چه اتفاقی می افتد؟ ابتدا شعله موم را در نزدیکترین فاصله به فتیله ذوب می کند. این منجر به تغییر فاز می شود و امکان انتقال جرم از طریق جریان مویرگی را فراهم می کند. به عبارت دیگر، موم (اکنون در حالت مایع) به سمت بالا کشیده می شود. سپس، حرارت شعله، موم مایع را به لطف احتراق، به گاز داغ تبدیل می کند. این فرآیند احتراق همچنان ادامه مییابد که گرمای احتراق موم بیشتری را ذوب میکند، تا زمانی که شمع را فوت کنید یا موم آن تمام شود.
مدل سازی شمع سوزان در ظرف سرامیکی
اگرچه همه شمعها در یک شیشه یا ظرفی عرضه نمیشوند، اما شمعهایی که AltaSim Technologies برای مدلسازی انتخاب کرده بود، انجام شد. مقاله آنها نشان می دهد که چگونه می توان از COMSOL Multiphysics برای پیش بینی رفتار یک شمع سه فتیله ای در حال سوختن با تقارن یک ششم استفاده کرد. چهار سناریوی مختلف که میدان سرعت را در ستون شمع نشان میدهند در تحلیل به تصویر کشیده میشوند: یک سناریوی کامل، نیمه پر، تقریباً خالی با شعله مرکزی و تقریباً خالی با شعلهای که کنار ظرف سرامیکی را میلیسد. اینها در تصاویر زیر نشان داده شده اند، اما می توانید آنها را در قالب بزرگتر در مقاله اصلی ” تحلیل یک شمع سوزان ” نیز مشاهده کنید.
میدان سرعت درون ستون شعله شمع سوزان در مراحل مختلف.
این مقاله بینشهای بزرگی را در مورد استراتژیهای مدلسازی لازم برای پیشبینی چنین پدیده پیچیدهای که به یک رویکرد چندفیزیکی واقعی و تمام قدرت ماژول انتقال حرارت نیاز دارد، ارائه میکند .
آیا تا به حال شمع سوزان را مدل کرده اید؟
ما کنجکاو هستیم که بدانیم به کدام استراتژیهای مدلسازی تکیه کردهاید و کدام قابلیتها را مفیدتر میدانید.
- لینک دانلود به صورت پارت های 1 گیگابایتی در فایل های ZIP ارائه شده است.
- در صورتی که به هر دلیل موفق به دانلود فایل مورد نظر نشدید به ما اطلاع دهید.
برای مشاهده لینک دانلود لطفا وارد حساب کاربری خود شوید!
وارد شویدپسورد فایل : پسورد ندارد گزارش خرابی لینک
دیدگاهتان را بنویسید