تولید مواد شیمیایی خوب در یک راکتور صفحه ای
معرفی
راکتورهای صفحهای که تحت شرایط پیوسته کار میکنند به عنوان کاندیدای جایگزینی راکتورهای دستهای، عمدتاً در تولید مواد شیمیایی و دارویی خوب، ظاهر شدهاند. یکی از مزایای طراحی راکتور صفحه ای این است که امکان کنترل دمای موثر سیال واکنش دهنده را فراهم می کند. برای مثال، این بدان معناست که گرمای آزاد شده از واکنشهای شدید گرمازا را میتوان به آسانی از بین برد و مخلوطهای واکنش غلیظتری را میتوان در سیستم اجرا کرد. راکتورهای صفحه ای نوید تولید انرژی کارآمدتر را در بسته بندی کوچکتر نشان می دهند.
مدل ارائه شده در اینجا به شما نشان می دهد که چگونه معادلات جریان جفت، جرم و انتقال انرژی را که جریان واکنش را در یک راکتور صفحه ای توصیف می کند، تنظیم و حل کنید.
تعریف مدل
یک راکتور صفحه ای از نظر طراحی شبیه به مبدل حرارتی است که در آن صفحات راکتور و صفحات خنک کننده/گرمایش بر روی یکدیگر قرار می گیرند. شکل 1 داخل سیم پیچی صفحه راکتوری را نشان می دهد که در مدل حاضر درمان شده است. واکنش دهنده ها از طریق دو جریان ورودی وارد سیستم می شوند. دو منطقه تبادل حرارتی بر روی مرزهای بیرونی تأثیر می گذارد.

شکل 1: هندسه سه بعدی صفحه راکتور. دو جریان ورودی مانند دو منطقه تبادل حرارتی نشان داده شده است.
علم شیمی
دو واکنش شیمیایی گرمازا در محلول آبی انجام می شود. واکنش اول محصول مورد نظر D را تولید می کند. در واکنش دوم محصول مورد نظر با B واکنش می دهد و محصول ناخواسته U را تولید می کند.


سرعت واکنش (mol/(m3 · s)) به وسیله:


که در آن ثابت های سرعت طبق معادله آرنیوس به دما وابسته هستند:
(1)

هر دو واکنش گرمازا هستند و میزان انرژی دفع شده توسط:
(2)

پارامترهای آرنیوس و گرمای واکنش در زیر آورده شده است:
واکنش | فاکتور فرکانس | انرژی فعال سازی | گرمای واکنش |
1 | 1 10 4 (m 3 /mol/s) | 4·10 4 (J/mol) | -1.1·10 5 (J/mol) |
2 | 1 10 7 (m 3 /mol/s) | 6·10 4 (J/mol) | -1·10 6 (J/mol) |
انرژی فعال سازی بالاتر واکنش 2 سرعت واکنش را نسبت به واکنش 1 حساس تر به دما می کند. از آنجایی که هر دو واکنش گرمازا هستند، این خطر وجود دارد که دماهای بالا واکنش دوم را غالب کند و محصول ناخواسته U را تولید کند. از این دیدگاه، مهم است که گرمای واکنش را به گونه ای پراکنده کنیم که دما اجازه دهد تا واکنش 1 با سرعت معقولی ادامه یابد در حالی که واکنش 2 مهار می شود. در مدل حاضر، نیمه دوم راکتور با یک محیط خنک کننده که دمای پایین تری نسبت به نیمه اول دارد، گرما را مبادله می کند.
حرکت، انرژی، و حمل و نقل انبوه
این مدل برای حمل و نقل مومنتوم، انرژی و جرم جفت شده در راکتور صفحه ای به حساب می آید:
• | جریان سیال (انتقال مومنتوم) توسط معادلات ناویر-استوکس در حالت پایدار توصیف می شود. این با رابط Laminar Flow تنظیم شده است. |
• | معادله تعادل انرژی اعمال شده در حوزه راکتور، انتقال گرما را از طریق همرفت و هدایت در نظر می گیرد. این با رابط Heat Transfer in Fluids مدل شده است. |
• | انتقال جرم در حوزه راکتور برای همرفت و انتشار به حساب می آید. این کار با رابط Transport of Diluted Species انجام می شود. |
شرایط مرزی مورد استفاده در سه رابط در جدول 1 فهرست شده است .
محل | جریان آرام | انتقال حرارت در سیالات | حمل و نقل گونه های رقیق شده |
ورودی | سرعت نرمال، u 0 | دما، T 0 | تمرکز، c i ، 0 |
پریز | فشار، p 0 | خروجی (فقط حمل و نقل همرفتی) | خروجی (فقط حمل و نقل همرفتی) |
دیوارها | بدون لغزش | تبادل حرارت ![]() | بدون شار |
نتایج و بحث
شکل 2 خطوط جریان سیال در صفحه راکتور را نشان می دهد. مقیاس رنگ غلظت واکنش دهنده A را نشان می دهد.

شکل 2: خطوط جریان سیال با غلظت واکنش دهنده A که با مقیاس رنگ نشان داده شده است.
سطوح هم سطح برای غلظت واکنش دهنده B در شکل 3 نشان داده شده است . واکنش های شیمیایی به وضوح واکنش دهنده را در کل حجم راکتور مصرف می کند. جریان تزریق در پورت ورودی دوم با جریان اصلی مخلوط می شود و در واقع توزیع B را در قسمت دوم راکتور یکنواخت تر می کند.

شکل 3: غلظت واکنش دهنده B (mol/m3 ) در سرتاسر حجم راکتور.
شکل 4 توزیع دما را نشان می دهد که با صفحات برش افقی و عمودی نشان داده شده است.

شکل 4: توزیع دما در صفحه راکتور.
دیده می شود که گرمای خارج شده توسط واکنش ها با سرد شدن در تمام قسمت های راکتور خاموش می شود.
مسیر کتابخانه برنامه: ماژول_مهندسی_واکنش_شیمیایی/رآکتورهای_با_انتقال_جرم_و_گرما/راکتور_صفحه
دستورالعمل های مدل سازی
از منوی File ، New را انتخاب کنید .
جدید
در پنجره جدید ، روی
Model Wizard کلیک کنید .

مدل جادوگر
1 | در پنجره Model Wizard ، روی ![]() |
2 | در درخت Select Physics ، Fluid Flow>Single-Phase Flow>Laminar Flow (spf) را انتخاب کنید . |
3 | روی افزودن کلیک کنید . |
4 | در درخت Select Physics ، Chemical Species Transport>Chemistry (شیمی) را انتخاب کنید . |
5 | روی افزودن کلیک کنید . |
6 | در درخت Select Physics ، Heat Transfer>Heat Transfer in Fluids (ht) را انتخاب کنید . |
7 | روی افزودن کلیک کنید . |
8 | در درخت Select Physics ، Chemical Species Transport>Transport of Diluted Species (tds) را انتخاب کنید . |
9 | روی افزودن کلیک کنید . |
10 | در قسمت متنی Number of species ، 4 را تایپ کنید . |
11 | در جدول غلظت ، تنظیمات زیر را وارد کنید: |
cA |
cB |
سی دی |
cU |
12 | ![]() |
13 | در درخت انتخاب مطالعه ، General Studies>Stationary را انتخاب کنید . |
14 | ![]() |
تعاریف جهانی
پارامترهای مدل را از یک فایل متنی بارگیری کنید.
پارامترهای 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Global Definitions روی Parameters 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای پارامترها ، بخش پارامترها را پیدا کنید . |
3 | ![]() |
4 | به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل plate_reactor_parameters.txt دوبار کلیک کنید . |
هندسه 1
دنباله هندسه را وارد کنید.
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی Insert Sequence کلیک کنید و Insert Sequence را انتخاب کنید . |
2 | به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل plate_reactor_geom_sequence.mph دوبار کلیک کنید . |
3 | در نوار ابزار Geometry ، روی ![]() |
تعاریف
متغیرهای 1
1 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات برای متغیرها ، بخش متغیرها را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام | اصطلاح | واحد | شرح |
Q_exch1 | (T0-5-T)*hx | W/m² | شار تبادل حرارتی |
Q_exch2 | (T0-20-T)*hx | W/m² | شار تبادل حرارتی |
مواد را اضافه کنید
1 | در نوار ابزار Home ، روی ![]() |
2 | به پنجره Add Material بروید . |
3 | در درخت، Liquids and Gases>Liquids>Water را انتخاب کنید . |
4 | روی Add to Component در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
5 | در نوار ابزار Home ، روی ![]() |
جریان آرام (SPF)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Laminar Flow (spf) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جریان آرام بخش Physical Model را پیدا کنید . |
3 | از لیست تراکم پذیری ، جریان فشرده پذیر ضعیف را انتخاب کنید . |
ورودی 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات برای ورودی ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، ورودی 1 را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Boundary Condition را پیدا کنید . از لیست، جریان کاملاً توسعه یافته را انتخاب کنید . |
5 | قسمت Fully Developed Flow را پیدا کنید . در قسمت متن U av ، U1 را تایپ کنید . |
ورودی 2
1 | در نوار ابزار Physics ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات برای ورودی ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، ورودی 2 را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Boundary Condition را پیدا کنید . از لیست، جریان کاملاً توسعه یافته را انتخاب کنید . |
5 | قسمت Fully Developed Flow را پیدا کنید . در قسمت متن U av ، U2 را تایپ کنید . |
خروجی 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات برای Outlet ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، Outlet را انتخاب کنید . |
جریان عادی را فعال کنید تا مدل کنید که کانال بعد از خروجی پیوسته است.
4 | بخش شرایط فشار را پیدا کنید . چک باکس Normal flow را انتخاب کنید . |
شیمی (شیمی)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Chemistry (chem) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای شیمی ، بخش ورودی مدل را پیدا کنید . |
3 | از لیست T ، دما (ht) را انتخاب کنید . |
واکنش 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات برای Reaction ، بخش Reaction Formula را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن فرمول ، A+B=>D را تایپ کنید . |
4 | روی Apply کلیک کنید . |
5 | قسمت Rate Constants را پیدا کنید . تیک Use Arrhenius expressions را انتخاب کنید . |
6 | در قسمت متن A f ، Af1 را تایپ کنید . |
7 | در قسمت متن E f ، Ef1 را تایپ کنید . |
8 | قسمت Reaction Thermodynamic Properties را پیدا کنید . از لیست آنتالپی واکنش ، User defined را انتخاب کنید . |
9 | در قسمت متن H ، H1 را تایپ کنید . |
واکنش 2
1 | در نوار ابزار Physics ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات برای Reaction ، بخش Reaction Formula را پیدا کنید . |
3 | در قسمت Formula text D+B=>U را تایپ کنید . |
4 | روی Apply کلیک کنید . |
5 | قسمت Rate Constants را پیدا کنید . تیک Use Arrhenius expressions را انتخاب کنید . |
6 | در قسمت متن A f ، Af2 را تایپ کنید . |
7 | در قسمت متن E f ، Ef2 را تایپ کنید . |
8 | قسمت Reaction Thermodynamic Properties را پیدا کنید . از لیست آنتالپی واکنش ، User defined را انتخاب کنید . |
9 | در قسمت متن H ، H2 را تایپ کنید . |
گونه: U
در مورد B، U مربوط به اورانیوم نیست، بلکه مربوط به محصول ناخواسته است. بنابراین لازم است کادر موجود در فرمول Enable پاک شود .
1 | در پنجره Model Builder ، روی Species: U کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گونه ها ، بخش فرمول شیمیایی را پیدا کنید . |
3 | تیک گزینه Enable formula را پاک کنید . |
4 | در قسمت متن M ، Mn_U را تایپ کنید . |
گونه 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات برای گونه ها ، قسمت نام را بیابید . |
3 | در قسمت متن، H2O را تایپ کنید . |
از آنجایی که H2O مربوط به آب است، می توان از فرمول تابع Enable استفاده کرد که چگالی و وزن مولکولی مناسب آب را در اختیار شما قرار می دهد.
4 | قسمت Chemical Formula را پیدا کنید . تیک گزینه Enable formula را انتخاب کنید . |
5 | در پنجره Model Builder ، روی Chemistry (chem) کلیک کنید . |
6 | در پنجره تنظیمات برای شیمی ، بخش تطبیق گونه ها را پیدا کنید . |
7 | از لیست گونه های حل شده ، گزینه Transport of Diluted Species را انتخاب کنید . |
8 | زیربخش Bulk species را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
گونه ها | تایپ کنید | غلظت مولی | مقدار (MOL/M^3) |
آ | متغیر | cA | حل شده برای |
ب | متغیر | cB | حل شده برای |
D | متغیر | سی دی | حل شده برای |
H2O | گونه های رایگان | تعریف شده توسط کاربر | ارتباط دادن |
U | متغیر | cU | حل شده برای |
9 | کلیک کنید تا قسمت Mixture Properties گسترش یابد . از لیست فاز ، مایع را انتخاب کنید . |
انتقال حرارت در سیالات (HT)
مقادیر اولیه 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Heat Transfer in Fluids (ht) روی مقادیر اولیه 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مقادیر اولیه ، قسمت مقادیر اولیه را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن T ، T0 را تایپ کنید . |
منبع حرارت 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات برای منبع گرما ، بخش منبع گرما را پیدا کنید . |
3 | از لیست Q 0 ، منبع حرارتی واکنش ها (شیمی) را انتخاب کنید . |
4 | قسمت انتخاب دامنه را پیدا کنید . از لیست انتخاب ، همه دامنه ها را انتخاب کنید . |
دما 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات دما ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، ورودی 1 را انتخاب کنید . |
4 | بخش دما را پیدا کنید . در قسمت متنی T 0 ، T0 را تایپ کنید . |
دما 2
1 | در نوار ابزار Physics ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات دما ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، ورودی 2 را انتخاب کنید . |
4 | بخش دما را پیدا کنید . در قسمت متنی T 0 ، T0 را تایپ کنید . |
خروجی 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات خروجی ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، Outlet را انتخاب کنید . |
شار حرارتی 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات برای شار گرما ، بخش انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، مبدل حرارتی 1 را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Heat Flux را پیدا کنید . در قسمت متن q 0 ، Q_exch1 را تایپ کنید . |
شار حرارتی 2
1 | در نوار ابزار Physics ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات برای شار گرما ، بخش انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، مبدل حرارتی 2 را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Heat Flux را پیدا کنید . در قسمت متن q 0 ، Q_exch2 را تایپ کنید . |
حمل و نقل گونه های رقیق شده (TDS)
ویژگی های حمل و نقل 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Transport of Diluted Species (tds) روی Transport Properties 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای ویژگی های حمل و نقل ، بخش Diffusion را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن D cA ، D را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن D cB ، D را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن D cD ، D را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن D cU ، D را تایپ کنید . |
واکنش ها 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات برای واکنشها ، قسمت انتخاب دامنه را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، همه دامنه ها را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Reaction Rates را پیدا کنید . از لیست RcA ، نرخ واکنش را برای گونه A (شیمی) انتخاب کنید . |
5 | از لیست RcB ، نرخ واکنش را برای گونه B (شیمی) انتخاب کنید . |
6 | از لیست R cD ، نرخ واکنش را برای گونه D (شیمی) انتخاب کنید . |
7 | از لیست R cU ، نرخ واکنش برای گونه U (شیمی) را انتخاب کنید . |
جریان 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات برای جریان ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، ورودی 1 را انتخاب کنید . |
4 | بخش تمرکز را پیدا کنید . در قسمت متنی c 0,cA ، cA1 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متنی c 0,cB ، cB1 را تایپ کنید . |
جریان 2
1 | در نوار ابزار Physics ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات برای جریان ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، ورودی 2 را انتخاب کنید . |
4 | بخش تمرکز را پیدا کنید . در قسمت متنی c 0,cB ، cB2 را تایپ کنید . |
خروجی 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات خروجی ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، Outlet را انتخاب کنید . |
چند فیزیک
تمام رابط ها به جز گره Chemistry را با گره Multiphysics جفت کنید .
جریان غیر گرمایی 1 (nitf1)
در نوار ابزار Physics ، روی
Multiphysics Couplings کلیک کنید و Domain>Nonisothermal Flow را انتخاب کنید .

جریان واکنش، گونه رقیق شده 1 (rfd1)
در نوار ابزار Physics ، روی
Multiphysics Couplings کلیک کنید و Domain>Reacting Flow، Diluted Species را انتخاب کنید .

مش 1
مثلثی رایگان 1
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی ![]() |
2 | فقط مرزهای 10، 21، 219 و 242 را انتخاب کنید. |
اندازه
1 | در پنجره Model Builder ، روی Size کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای اندازه ، قسمت اندازه عنصر را پیدا کنید . |
3 | روی دکمه Custom کلیک کنید . |
4 | قسمت پارامترهای اندازه عنصر را پیدا کنید . در قسمت متن حداکثر اندازه عنصر ، 1 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متنی Minimum size element ، 0.5 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن Resolution of narrow regions 0.2 را تایپ کنید . |
جارو 1
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات برای Swept ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، دامنه را انتخاب کنید . |
4 | فقط دامنه های 2، 3، 5، 6، 9-11 و 16-18 را انتخاب کنید. |
5 | ![]() |
مثلثی رایگان 2
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Mesh 1 روی Free Triangular 1 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Free Triangular ، بخش Boundary Selection را پیدا کنید . |
3 | ![]() |
4 | فقط مرزهای 3، 17، 30، 217، 218، 224، 229 و 230 را انتخاب کنید. |
5 | ![]() |
جارو 2
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات برای Swept ، روی ![]() |
مطالعه 1
ثابت 2
در نوار ابزار مطالعه ، روی
Study Steps کلیک کنید و Stationary>Stationary را انتخاب کنید .

ثابت 3
در نوار ابزار مطالعه ، روی
Study Steps کلیک کنید و Stationary>Stationary را انتخاب کنید .

ثابت – جریان آرام
1 | در پنجره Model Builder ، روی Step 1: Stationary کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Stationary ، Stationary – Laminar Flow را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Physics and Variables Selection را پیدا کنید . در جدول، چک باکس های حل برای شیمی (شیمی) ، انتقال حرارت در سیالات (ht) و انتقال گونه های رقیق شده (tds) را پاک کنید . |
ثابت – حمل و نقل گونه های رقیق شده
1 | در پنجره Model Builder ، در مطالعه 1 ، روی Step 2: Stationary 2 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Stationary ، Stationary – Transport of Diluted Species را در قسمت نوشتاری Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Physics and Variables Selection را پیدا کنید . در جدول، کادرهای حل برای جریان آرام (spf) و انتقال حرارت در سیالات (ht) را پاک کنید . |
ثابت – انتقال حرارت در سیالات
1 | در پنجره Model Builder ، در زیر مطالعه 1 ، روی Step 3: Stationary 3 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Stationary ، Stationary – Heat Transfer in Fluids را در قسمت نوشتاری Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Physics and Variables Selection را پیدا کنید . در جدول، کادرهای حل برای جریان آرام (spf) و حمل و نقل گونه های رقیق شده (tds) را پاک کنید . |
4 | در نوار ابزار مطالعه ، ![]() |
نتایج
میدان سرعت
1 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح سه بعدی ، فیلد Velocity را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Color Legend را پیدا کنید . تیک Show units را انتخاب کنید . |
ساده 1
1 | روی فیلد Velocity کلیک راست کرده و Streamline را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرزهای 23 و 24 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای Streamline ، بخش Coloring and Style را پیدا کنید . |
4 | زیربخش Line style را پیدا کنید . از لیست نوع ، لوله را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت متن بیان شعاع لوله ، 5e-4 را تایپ کنید . |
6 | ![]() |
بیان رنگ 1
1 | روی Streamline 1 کلیک راست کرده و Color Expression را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Color Expression ، روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش Expression کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Transport of Diluted Species>Species cA>cA – Concentration – mol/m³ را انتخاب کنید . |
3 | برای گسترش بخش عنوان کلیک کنید . از لیست نوع عنوان ، هیچکدام را انتخاب کنید . |
4 | در نوار ابزار فیلد Velocity ، روی ![]() |
5 | ![]() |
درجه حرارت
1 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح سه بعدی ، دما را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Color Legend را پیدا کنید . تیک Show units را انتخاب کنید . |
برش 1
1 | روی Temperature کلیک راست کرده و Slice را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Slice ، روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش Expression کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Heat Transfer in Fluids>Temperature>T – Temperature – K را انتخاب کنید . |
3 | قسمت Plane Data را پیدا کنید . از لیست Plane ، xy-planes را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت متن Planes ، 4 را تایپ کنید . |
5 | برای گسترش بخش Range کلیک کنید . تیک گزینه Manual color range را انتخاب کنید . |
6 | در قسمت حداقل متن، 280 را تایپ کنید . |
7 | در قسمت Maximum text عدد 300 را تایپ کنید . |
درجه حرارت
بر روی Slice 1 کلیک راست کرده و Slice را انتخاب کنید .
برش 2
1 | در پنجره تنظیمات برای Slice ، برای گسترش بخش عنوان کلیک کنید . |
2 | از لیست نوع عنوان ، هیچکدام را انتخاب کنید . |
3 | روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش Expression کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Heat Transfer in Fluids>Temperature>T – Temperature – K را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Plane Data را پیدا کنید . از لیست Plane ، zx-planes را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت متن Planes ، 1 را تایپ کنید . |
همانطور که می بینید، دو افسانه رنگ تقریباً در یک راستا قرار دارند، بنابراین یک افسانه کافی است.
6 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . تیک Color legend را پاک کنید . |
7 | در نوار ابزار دما ، روی ![]() |
8 | ![]() |
تمرکز B
1 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح سه بعدی ، Concentration B را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Color Legend را پیدا کنید . تیک Show units را انتخاب کنید . |
ایزورفیس 1
1 | روی Concentration B کلیک راست کرده و Isosurface را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Isosurface ، روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش Expression کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Transport of Diluted Species>Species cB>cB – Concentration – mol/m³ را انتخاب کنید . |
3 | قسمت Levels را پیدا کنید . در فیلد متنی مجموع سطوح ، 20 را تایپ کنید . |
4 | در نوار ابزار Concentration B ، روی ![]() |
5 | ![]() |
ضمیمه – دستورالعمل های مدل سازی هندسه
از منوی File ، New را انتخاب کنید .
جدید
در پنجره جدید ، روی
Blank Model کلیک کنید .

افزودن کامپوننت
در نوار ابزار Home ، روی
Add Component کلیک کنید و 3D را انتخاب کنید .

هندسه 1
1 | در پنجره تنظیمات هندسه ، بخش Units را پیدا کنید . |
2 | از لیست واحد طول ، میلی متر را انتخاب کنید . |
بلوک 1 (blk1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات برای Block ، قسمت Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width عدد 155 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت Depth text عدد 20 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن ارتفاع ، 15 را تایپ کنید . |
بلوک 2 (بلک2)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات برای Block ، قسمت Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width عدد 10 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت Depth text عدد 10 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن ارتفاع ، 15 را تایپ کنید . |
6 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن x ، 5 را تایپ کنید . |
سیلندر 1 (cyl1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات سیلندر ، بخش اندازه و شکل را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Radius ، 5 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، 15 را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن x ، 10 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن y عدد 10 را تایپ کنید . |
آرایه 1 (arr1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی ![]() |
2 | فقط اشیاء blk2 و cyl1 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات آرایه ، بخش Size را پیدا کنید . |
4 | در قسمت متن x اندازه 5 را تایپ کنید . |
5 | قسمت Displacement را پیدا کنید . در قسمت متن x ، 30 را تایپ کنید . |
6 | قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . زیربخش انتخاب تجمعی را پیدا کنید . روی New کلیک کنید . |
7 | در کادر محاوره ای New Cumulative Selection ، Object را برای تفریق در قسمت متن نام تایپ کنید . |
8 | روی OK کلیک کنید . |
آینه 1 (mir1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات برای Mirror ، بخش ورودی را پیدا کنید . |
3 | از لیست اشیاء ورودی ، Object را برای تفریق انتخاب کنید . |
4 | چک باکس Keep input objects را انتخاب کنید . |
5 | قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . تیک گزینه Resulting objects selection را انتخاب کنید . |
6 | قسمت Point on Plane of Reflection را پیدا کنید . در قسمت متن y عدد 10 را تایپ کنید . |
7 | بخش بردار عادی به صفحه بازتاب را پیدا کنید . در قسمت متن y ، 1 را تایپ کنید . |
8 | در قسمت متن z ، 0 را تایپ کنید . |
9 | قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . زیربخش انتخاب تجمعی را پیدا کنید . از فهرست مشارکت در ، Object را برای تفریق انتخاب کنید . |
حرکت 1 (mov1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتقال ، قسمت ورودی را پیدا کنید . |
3 | از لیست اشیاء ورودی ، Mirror 1 را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Selections of Resulting Entities را پیدا کنید . زیربخش انتخاب تجمعی را پیدا کنید . از فهرست مشارکت در ، Object را برای تفریق انتخاب کنید . |
5 | قسمت Displacement را پیدا کنید . در قسمت متن x ، 15 را تایپ کنید . |
تفاوت 1 (dif1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی ![]() |
2 | فقط شی blk1 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای تفاوت ، بخش تفاوت را پیدا کنید . |
4 | از لیست Objects to Subtract ، Object to Subtract را انتخاب کنید . |
پارتیشن دامنه های 1 (pard1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی ![]() |
2 | در شیء dif1 ، فقط دامنه 1 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای دامنه های پارتیشن ، بخش دامنه های پارتیشن را پیدا کنید . |
4 | از فهرست پارتیشن با ، Extended faces را انتخاب کنید . |
5 | در شی dif1 فقط مرزهای 6 و 54 را انتخاب کنید. |
6 | در درخت، dif1 را انتخاب کنید . |
بلوک 3 (blk3)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات برای Block ، قسمت Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width عدد 5 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت Depth text عدد 20 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن ارتفاع ، 3 را تایپ کنید . |
6 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن x ، 150 را تایپ کنید . |
7 | در قسمت متن z ، 15 را تایپ کنید . |
آرایه 2 (arr2)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی ![]() |
2 | فقط شی pard1 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات آرایه ، بخش Size را پیدا کنید . |
4 | در قسمت متن z اندازه 4 را تایپ کنید . |
5 | قسمت Displacement را پیدا کنید . در قسمت متن z ، 18 را تایپ کنید . |
آینه 2 (mir2)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی ![]() |
2 | فقط اشیاء arr2(1,1,2) و arr2(1,1,4) را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای Mirror ، قسمت Point on Plane of Reflection را پیدا کنید . |
4 | در قسمت متن x ، 77.5 را تایپ کنید . |
5 | بخش بردار عادی به صفحه بازتاب را پیدا کنید . در قسمت متن x ، 1 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن z ، 0 را تایپ کنید . |
بلوک 4 (بلک4)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات برای Block ، قسمت Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width عدد 5 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت Depth text عدد 20 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن ارتفاع ، 3 را تایپ کنید . |
6 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن x ، 150 را تایپ کنید . |
7 | در قسمت متن z ، 51 را تایپ کنید . |
بلوک 5 (بلک5)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات برای Block ، قسمت Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width عدد 5 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت Depth text عدد 20 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن ارتفاع ، 3 را تایپ کنید . |
6 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن z ، 33 را تایپ کنید . |
اکسترود 1 (ext1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی ![]() |
2 | در شی mir2(1) فقط مرز 63 را انتخاب کنید. |
3 | در شی mir2(2) فقط مرز 63 را انتخاب کنید. |
4 | در پنجره تنظیمات برای Extrude ، بخش Distances را پیدا کنید . |
5 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
فاصله ها (میلی متر) |
10 |
6 | ![]() |
اکسترود 2 (ext2)
1 | روی Extrude 1 (ext1) کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در شیء arr2(1،1،1) ، فقط مرز 2 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای Extrude ، روی ![]() |
فرم اتحادیه (فین)
1 | در پنجره Model Builder ، روی Form Union (fin) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات Form Union/Assembly ، روی ![]() |
ورودی 1
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب صریح ، ورودی را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Entities to Select را پیدا کنید . از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | در باله شی ، فقط مرز 35 را انتخاب کنید. |
5 | در قسمت Label text Inlet 1 را تایپ کنید . |
ورودی 2
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب صریح ، ورودی 2 را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Entities to Select را پیدا کنید . از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | در باله شی ، فقط مرز 34 را انتخاب کنید. |
پریز
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب صریح ، Outlet را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Entities to Select را پیدا کنید . از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | در باله شی ، فقط مرز 2 را انتخاب کنید. |
انتخاب جعبه – مبدل حرارتی 1
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات مربوط به Box Selection ، گزینه Box Selection – Heat Exchanger 1 را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Box Limits را پیدا کنید . در قسمت حداقل متن z ، 33.1 را تایپ کنید . |
4 | قسمت Output Entities را پیدا کنید . از فهرست Include entity if ، Entity inside کادر را انتخاب کنید . |
انتخاب جعبه – مبدل حرارتی 2
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات مربوط به Box Selection ، گزینه Box Selection – Heat Exchanger 2 را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Box Limits را پیدا کنید . در قسمت حداکثر متن z ، 33 را تایپ کنید . |
4 | قسمت Output Entities را پیدا کنید . از فهرست Include entity if ، Entity inside کادر را انتخاب کنید . |
انتخاب جعبه – اتصال مبدل حرارتی
1 | روی Box Selection – Heat Exchanger 2 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات مربوط به Box Selection ، گزینه Box Selection – Heat Exchanger Connection را در قسمت نوشتاری Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Geometric Entity Level را پیدا کنید . از لیست Level ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Box Limits را پیدا کنید . در قسمت حداقل متن z ، 34 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت حداکثر متن z ، عدد 35 را تایپ کنید . |
6 | ![]() |
7 | قسمت Output Entities را پیدا کنید . از لیست Include entity if ، کادر Entity intersects را انتخاب کنید . |
انتخاب مجاور – مبدل حرارتی 1
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات مربوط به انتخاب مجاور ، گزینه Adjacent Selection – Heat Exchanger 1 را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Input Entities را پیدا کنید . ![]() |
4 | در کادر محاورهای افزودن ، گزینه Box Selection – Heat Exchanger 1 را در لیست انتخابهای ورودی انتخاب کنید . |
5 | روی OK کلیک کنید . |
انتخاب مجاور – مبدل حرارتی 2
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات مربوط به انتخاب مجاور ، گزینه Adjacent Selection – Heat Exchanger 2 را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت Input Entities را پیدا کنید . ![]() |
4 | در کادر محاوره ای افزودن ، گزینه Box Selection – Heat Exchanger 2 را در لیست انتخاب های ورودی انتخاب کنید . |
5 | روی OK کلیک کنید . |
مبدل حرارتی 1
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب تفاوت ، مبدل حرارتی 1 را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Geometric Entity Level را پیدا کنید . از لیست Level ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Input Entities را پیدا کنید . ![]() |
5 | در کادر محاوره ای افزودن ، گزینه Adjacent Selection – Heat Exchanger 1 را در لیست Selections to add انتخاب کنید . |
6 | روی OK کلیک کنید . |
7 | در پنجره Settings for Difference Selection ، بخش Input Entities را پیدا کنید . |
8 | ![]() |
9 | در کادر محاورهای افزودن ، ورودی 1 را در لیست انتخابها برای تفریق انتخاب کنید . |
10 | روی OK کلیک کنید . |
مبدل حرارتی 2
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب تفاوت ، مبدل حرارتی 2 را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Geometric Entity Level را پیدا کنید . از لیست Level ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Input Entities را پیدا کنید . ![]() |
5 | در کادر محاوره ای افزودن ، گزینه Adjacent Selection – Heat Exchanger 2 را در لیست Selections to add انتخاب کنید . |
6 | روی OK کلیک کنید . |
7 | در پنجره Settings for Difference Selection ، بخش Input Entities را پیدا کنید . |
8 | ![]() |
9 | در کادر محاورهای افزودن ، در فهرست انتخابها برای تفریق ، ورودی 2 و خروجی را انتخاب کنید . |
10 | روی OK کلیک کنید . |
دیوارهای خارجی
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب اتحادیه ، Exterior Walls را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Geometric Entity Level را پیدا کنید . از لیست Level ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Input Entities را پیدا کنید . ![]() |
5 | در کادر محاورهای افزودن ، در فهرست انتخابها برای افزودن ، Box Selection – Heat Exchanger Connection ، Heat Exchanger 1 و Heat Exchanger 2 را انتخاب کنید . |
6 | روی OK کلیک کنید . |
مرزهای داخلی مبدل حرارتی 1
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی ![]() |
2 | در پنجره Settings for Adjacent Selection ، بخش Input Entities را پیدا کنید . |
3 | ![]() |
4 | در کادر محاورهای افزودن ، گزینه Box Selection – Heat Exchanger 1 را در لیست انتخابهای ورودی انتخاب کنید . |
5 | روی OK کلیک کنید . |
6 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب مجاور ، بخش Entities خروجی را پیدا کنید . |
7 | کادر داخلی مرزها را انتخاب کنید . |
8 | تیک مرزهای خارجی را پاک کنید . |
9 | در قسمت نوشتار Label ، مرزهای داخلی مبدل حرارتی 1 را تایپ کنید . |
10 | ![]() |
مرزهای داخلی مبدل حرارتی 2
1 | روی Interior boundaries Heat Exchanger 1 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب مجاور ، مرزهای داخلی مبدل حرارتی 2 را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Input Entities را پیدا کنید . در لیست انتخاب های ورودی ، Box Selection – Heat Exchanger 1 را انتخاب کنید . |
4 | ![]() |
5 | ![]() |
6 | در کادر محاوره ای افزودن ، گزینه Box Selection – Heat Exchanger 2 را در لیست انتخاب های ورودی انتخاب کنید . |
7 | روی OK کلیک کنید . |
8 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب مجاور ، روی ساخت انتخاب شده کلیک کنید . ![]() |
تمام مرزهای داخلی
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب اتحادیه ، قسمت Geometric Entity Level را پیدا کنید . |
3 | از لیست Level ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت نوشتار برچسب ، همه مرزهای داخلی را تایپ کنید . |
5 | قسمت Input Entities را پیدا کنید . ![]() |
6 | در کادر محاورهای افزودن ، در فهرست انتخابها برای افزودن ، مرزهای داخلی مبدل حرارتی 1 و مرزهای داخلی مبدل حرارتی 2 را انتخاب کنید . |
7 | روی OK کلیک کنید . |
Mesh Control Faces 1 (mcf1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی ![]() |
2 | در پنجره تنظیمات برای چهرههای کنترل مش ، بخش ورودی را پیدا کنید . |
3 | از لیست Faces to include ، همه مرزهای داخلی را انتخاب کنید . |
4 | ![]() |