 |
جریان آشفته از طریق مقطع مبدل حرارتی پوسته و لوله
معرفی
این مثال بخشی از یک مبدل حرارتی پوسته و لوله را توصیف می کند ( شکل 1 را ببینید )، که در آن آب گرم از بالا وارد می شود. محیط خنک کننده، معمولاً آب، از طریق لوله ها جریان می یابد و از کنار وارد می شود. فرض بر این است که لوله ها از فولاد ضد زنگ ساخته شده اند.
شکل 1: یک بسته لوله از یک مبدل حرارتی پوسته و لوله. فلش ها جهت جریان را نشان می دهند.
با فرض اینکه آب خنک کننده به وفور تامین می شود، جریان از طریق لوله ها دمای ثابتی دارد. بر اساس این فرض، می‌توانید این مبدل حرارتی را با یک مدل دوبعدی همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است ، مدلسازی کنید و دامنه دو بعدی مربوطه در شکل 3 نشان داده شده است . توجه داشته باشید که فضای داخلی لوله بخشی از دامنه نیست زیرا مدل دما را در آنجا ثابت فرض می کند.
شکل 2: خط چین ناحیه مدل را مشخص می کند که در شکل 3 نشان داده شده است .
شکل 3: منطقه 2 بعدی مدل شده.
نیاز به مدل آشفتگی
یک مشخصه مهم جریان، عدد رینولدز، Re است که به صورت تعریف شده است
که در آن U یک مقیاس سرعت، L یک مقیاس طول، و η یک ویسکوزیته سینماتیکی است. اگر عدد رینولدز کم باشد، نیازی به مدل آشفتگی نیست. از طرف دیگر، اگر عدد رینولدز زیاد باشد، جریان تحت سلطه همرفت است و یک مدل آشفتگی ضروری است.
در این حالت، یک مقیاس سرعت مناسب، سرعت متوسط ورودی است که 1.5 متر بر ثانیه است و L بر روی شعاع لوله تنظیم می شود. سپس، با استفاده از مقادیر استاندارد برای آب برای چگالی و ویسکوزیته، معادله عدد رینولدز تقریبی 75000 را به دست می‌دهد که به اندازه کافی بالاست که استفاده از یک مدل آشفتگی را تضمین کند ( برای اطلاعات بیشتر در مورد رژیم‌های جریان برای اعداد مختلف رینولدز به رفرنس 1 مراجعه کنید. ).
مثال زیر نشان می‌دهد که چگونه می‌توان یک مسئله برهمکنش سیال-حرارتی جفت شده با COMSOL Multiphysics را با استفاده از کوپلینگ چندفیزیکی جریان غیر گرمایی مدل کرد.
تعریف مدل
انتقال حرارت جامد و سیال – از جمله دینامیک سیالات
معادلات حاکم در این مدل عبارتند از ( مرجع 2 – رفرنس 4 )
• | معادلات رینولدز میانگین ناویر استوکس (RANS) و مدل آشفتگی k – ε . |
• | معادلات انتقال حرارت در آب و دیواره های لوله جامد (فولادی). |
کوپلینگ چندفیزیکی جریان غیر گرمایی هر دو مجموعه معادلات را به همراه کوپلینگ‌های قابل اجرا تنظیم می‌کند و مدلسازی برهمکنش سیال-حرارتی را آسان می‌کند.
این مدل از خواص وابسته به دما برای آب و فولاد از کتابخانه مواد داخلی استفاده می کند. با استفاده از مدل کیس-کرافورد برای عدد پراندتل آشفته، تأثیر نوسانات آشفته بر میدان دما را در بر می گیرد (برای جزئیات، به بخش تئوری جریان غیر گرمایی آشفته در راهنمای کاربر ماژول انتقال حرارت مراجعه کنید ). علاوه بر این، برای در نظر گرفتن اثر اختلاط ناشی از گرداب، لازم است رسانایی حرارتی سیال اصلاح شود. تلاطم منجر به رسانایی گرمایی موثر، k eff ، طبق معادله می شود
که در آن k هدایت حرارتی فیزیکی سیال و κ T هدایت حرارتی آشفته است. علاوه بر این، μ T نشان دهنده ویسکوزیته دینامیکی آشفته، Cp ظرفیت گرمایی است، و Pr T به عدد پراندتل آشفته اشاره دارد . مراقب باشید که k به معنای هدایت حرارتی با k در معنای انرژی جنبشی آشفته اشتباه نشود .
شرایط مرزی برای مشکل عبارتند از:
• | معادلات k – ε در حوزه سیال: |
– | سرعت اولیه مشخص شده |
– | تقارن در مرزهای منطقه |
– | عملکرد دیوار در رابط های لوله/آب |
– | فشار خروجی ثابت |
• | معادلات انتقال حرارت: |
– | دمای ثابت در ورودی |
– | حمل و نقل تحت کنترل همرفت در خروجی |
– | تقارن (عایق حرارتی) در مرزهای منطقه |
– | عملکرد دیوار حرارتی در رابط های لوله/آب |
– | دمای ثابت در سطوح داخلی لوله |
نتایج برای مدل جریان/حرارت
شکل 4 سرعت ورودی چند قطعه در وسط حوزه محاسباتی را نشان می دهد. میدان جریان در جهت y با افت فشار ثابت در حدود 1350 Pa متناوب است ( شکل 5 ).
شکل 4: سرعت در y = 400 ، 500 ، 600 و 700 میلی متر.
شکل 5: فشار در y = 400 ، 500 ، 600 و 700 میلی متر.
شکل 6 توزیع دما و خطوط جریان سرعت را در بخش نشان می دهد. انتقال حرارت به شدت تحت تأثیر جزئیات میدان سرعت است. مناطق کم دمای پشت لوله ها را که توسط مناطق چرخشی ایجاد شده است، مشاهده کنید.
شکل 7 پروفیل های دما را در y = 400 ، 500 ، 600 و 700 میلی متر نشان می دهد.
شکل 6: توزیع دما در بخش.
شکل 7: توزیع دما در y = 400 ، 500 ، 600 و 700 میلی متر.
نکاتی درباره پیاده سازی COMSOL
شما با انجام یک محاسبه اولیه برای بخش واحد از حوزه محاسباتی شروع می کنید ( شکل 8 ). با ایجاد یک آرایه خطی از بخش ها ادامه دهید. تنظیمات رابط فیزیکی مناسب به طور خودکار به تمام عناصر آرایه گسترش می یابد.
شکل 8: بخش مدل شده مبدل حرارتی با شرایط مرزی.
منابع
1. JR Welty، CE Wicks و RE Wilson، Fundamentals of Momentum, Heat and Mass Transfer، ویرایش سوم، John Wiley & Sons، 1984.
2. BE Launder و DB Spalding، “محاسبه عددی جریانهای آشفته”، روشهای کامپیوتری در مکانیک کاربردی ، جلد. 3، صص 269-289، 1974.
3. DC Wilcox، مدلسازی آشفتگی برای CFD، ویرایش دوم، صنایع DCW، 2000.
4. HK Versteeg و W. Malalasekera، مقدمه‌ای بر دینامیک سیالات محاسباتی ، پرنتیس هال، 1995.
مسیر کتابخانه برنامه: Heat_Transfer_Module/Heat_Exchangers/turbulent_heat_changer
دستورالعمل های مدل سازی
از منوی File ، New را انتخاب کنید .
جدید
در پنجره جدید ، روی 
Model Wizard کلیک کنید .
Model Wizard کلیک کنید .مدل جادوگر
1 | در پنجره Model Wizard روی  2D کلیک کنید . |
2 | در درخت Select Physics ، Fluid Flow > Nonisothermal Flow > Turbulent Flow > Turbulent Flow، k- ε را انتخاب کنید . |
3 | روی افزودن کلیک کنید . |
4 |  روی مطالعه کلیک کنید . |
در این مدل، جریان تقریباً تراکم ناپذیر و مستقل از تغییرات دما در نظر گرفته می شود. تحت این مفروضات، مطالعه ثابت، یک طرفه NITF بهترین عملکرد را دارد.
5 | در درخت انتخاب مطالعه ، از پیش تعیین شده مطالعات برای انتخاب چندفیزیک> ثابت، یک طرفه NITF را انتخاب کنید . |
6 |  روی Done کلیک کنید . |
تعاریف جهانی
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 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام | اصطلاح | ارزش | شرح |
T_in | 323[K] | 323 K | دمای ورودی |
تی_پایپ | 278[K] | 278 K | دمای لوله |
v_in | -1.5[m/s] | -1.5 متر بر ثانیه | سرعت جریان ورودی |
هندسه 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Geometry 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات هندسه ، بخش Units را پیدا کنید . |
3 | از لیست واحد طول ، میلی متر را انتخاب کنید . |
اکنون بخشی از مبدل حرارتی را که هندسه مدل را برای شبیه سازی اول تشکیل می دهد، رسم کنید.
مستطیل 1 (r1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width عدد 50 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، 100 را تایپ کنید . |
5 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
دایره 1 (c1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Circle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات دایره ، بخش اندازه و شکل را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Radius ، 27.5 را تایپ کنید . |
4 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
دایره 2 (c2)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Circle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات دایره ، بخش اندازه و شکل را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Radius عدد 25 را تایپ کنید . |
4 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
تفاوت 1 (dif1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Booleans and Partitions کلیک کنید و Difference را انتخاب کنید . |
2 | فقط شی c1 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای تفاوت ، بخش تفاوت را پیدا کنید . |
4 | زیربخش اشیاء را برای تفریق پیدا کنید . برای انتخاب دکمه ضامن  فعال کردن انتخاب کلیک کنید . |
5 | فقط شی c2 را انتخاب کنید. |
6 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
کپی 1 (کپی1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Transforms کلیک کنید و Copy را انتخاب کنید . |
2 | فقط شی dif1 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای کپی ، بخش Displacement را پیدا کنید . |
4 | در قسمت متن x ، 0 50 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن y ، 100 50 را تایپ کنید . |
6 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
اتحادیه 1 (uni1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Booleans and Partitions کلیک کنید و Union را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره Graphics کلیک کنید و سپس Ctrl+A را فشار دهید تا همه اشیا انتخاب شوند. |
3 | در پنجره تنظیمات برای Union ، روی  Build Selected کلیک کنید . |
حذف نهادهای 1 (del1)
1 | در پنجره Model Builder ، روی Geometry 1 کلیک راست کرده و Delete Entities را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای حذف نهادها ، بخش Entities یا Objects to Delete را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، دامنه را انتخاب کنید . |
4 | در شی uni1 فقط دامنه های 1، 2، 5، 7، 8 و 10 را انتخاب کنید. |
ممکن است انتخاب دامنه ها با استفاده از پنجره Selection List آسانتر باشد . برای باز کردن این پنجره، در نوار ابزار Home روی Windows کلیک کرده و Selection List را انتخاب کنید . (اگر از دسکتاپ کراس پلتفرم استفاده می کنید، ویندوز را در منوی اصلی پیدا می کنید.)
5 | در نوار ابزار Geometry ، روی  ساختن همه کلیک کنید . |
اکنون باید هندسه زیر را ببینید.
مواد را اضافه کنید
1 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Material کلیک کنید تا پنجره Add Material باز شود . |
2 | به پنجره Add Material بروید . |
3 | در درخت، Built-in>Steel AISI 4340 را انتخاب کنید . |
4 | روی Add to Component در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
5 | در درخت، Built-in>Water, liquid را انتخاب کنید . |
6 | روی Add to Component در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
7 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Material کلیک کنید تا پنجره Add Material بسته شود . |
مواد
فولاد AISI 4340 (mat1)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Materials روی Steel AISI 4340 (mat1) کلیک کنید . |
2 | فقط دامنه های 1، 3 و 4 را انتخاب کنید.  |
آب، مایع (mat2)
1 | در پنجره Model Builder ، روی Water, liquid (mat2) کلیک کنید . |
2 | فقط دامنه 2 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای مواد ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
4 |  روی ایجاد انتخاب کلیک کنید . |
5 | در کادر محاوره ای Create Selection ، در قسمت متن Selection name، Water را تایپ کنید . |
6 | روی OK کلیک کنید . |
انتقال حرارت در سیالات (HT)
دمای مرجع را روی مقدار تخمینی T_in در جایی که جریان کار می کند، تنظیم کنید.
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Transfer Heat in Fluids (ht) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتقال حرارت در سیالات ، بخش Physical Model را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن T ref ، T_in را تایپ کنید . |
جامد 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Domains کلیک کنید و Solid را انتخاب کنید . |
2 | فقط دامنه های 1، 3 و 4 را انتخاب کنید. |
جریان آشفته، K- ε (SPF)
تغییرات چگالی آنقدر کوچک است که سیال را تراکم ناپذیر در نظر بگیرد. بر این اساس گزینه تراکم پذیری را در رابط فیزیک تغییر دهید. دمای مرجع در رابط انتقال حرارت تنظیم شده است.
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Turbulent Flow، k- ε (spf) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جریان آشفته ، k- ε ، بخش Physical Model را پیدا کنید . |
3 | از لیست تراکم پذیری ، جریان غیر فشرده را انتخاب کنید . |
4 | قسمت انتخاب دامنه را پیدا کنید . از لیست انتخاب ، آب را انتخاب کنید . |
ورودی 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Inlet را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 7 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای ورودی ، بخش Velocity را پیدا کنید . |
4 | روی دکمه فیلد Velocity کلیک کنید . |
5 | بردار u 0 را به عنوان مشخص کنید |
0 | ایکس |
v_in | y |
تقارن 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Symmetry را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرزهای 2، 8 و 11 را انتخاب کنید.  |
خروجی 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Outlet را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 6 را انتخاب کنید. |
انتقال حرارت در سیالات (HT)
در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Transfer Heat in Fluids (ht) کلیک کنید .
جریان 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Inflow را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 7 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای Inflow ، بخش Upstream Properties را پیدا کنید . |
4 | در قسمت متن T ustr ، T_in را تایپ کنید . |
خروجی 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Outflow را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 6 را انتخاب کنید. |
دما 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Temperature را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرزهای 12، 15، 18 و 19 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات دما ، قسمت دما را بیابید . |
4 | در قسمت متن T 0 ، T_pipe را تایپ کنید . |
مش 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Mesh 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات مش ، قسمت Physics-Controlled Mesh را پیدا کنید . |
3 | از لیست اندازه عنصر ، Fine را انتخاب کنید . |
اندازه
روی Component 1 (comp1)>Mesh 1 کلیک راست کرده و Edit Physics-Induced Sequence را انتخاب کنید .
سایز ۲
1 | در پنجره تنظیمات برای اندازه ، قسمت اندازه عنصر را پیدا کنید . |
2 | روی دکمه Custom کلیک کنید . |
3 | قسمت پارامترهای اندازه عنصر را پیدا کنید . |
4 | کادر انتخاب حداکثر اندازه عنصر را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، 0.5 را تایپ کنید . |
5 |  روی ساخت همه کلیک کنید . |
مطالعه 1
مشکل یک قطعه مبدل حرارتی را حل کنید.
1 | در نوار ابزار صفحه اصلی ،  روی محاسبه کلیک کنید . |
نتایج
سرعت (spf)
نمودارهای پیش فرض سرعت، وضوح دیوار و توزیع دما در بخش را نشان می دهند.
هندسه 1
به ایجاد آرایه از عناصر ادامه دهید.
آرایه 1 (arr1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Transforms کلیک کنید و Array را انتخاب کنید . |
2 | فقط شی del1 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات آرایه ، بخش Size را پیدا کنید . |
4 | از لیست نوع آرایه ، خطی را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت متن Size ، 10 را تایپ کنید . |
6 | قسمت Displacement را پیدا کنید . در قسمت متن y ، -100 را تایپ کنید . |
7 | در نوار ابزار Geometry ، روی  ساختن همه کلیک کنید . |
8 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
اکنون باید هندسه زیر را ببینید:
COMSOL Multiphysics به طور خودکار خواص مواد، مش ها و تنظیمات رابط فیزیکی را به تمام بخش های مبدل گسترش می دهد.
مطالعه 1
در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی محاسبه کلیک کنید .
روی محاسبه کلیک کنید .نتایج
گروه های طرح پیش فرض
نمودارهای پیش فرض برای بزرگی سرعت، فشار، وضوح دیوار مرزی و دما ایجاد می شوند.
برای رسم مولفه سرعت y برای چند بخش در وسط حوزه محاسباتی به صورت زیر عمل کنید ( شکل 4 ).
سرعت در طول قوس
1 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  Add Plot Group کلیک کنید و 1D Plot Group را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح 1 بعدی ، سرعت در طول قوس را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | برای گسترش بخش عنوان کلیک کنید . از لیست نوع عنوان ، دستی را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت متن عنوان ، قسمت Velocity، y-component (m/s) را تایپ کنید . |
نمودار خطی 1
1 | در نوار ابزار Velocity Along Arc Length ، روی  Line Graph کلیک کنید . |
2 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
3 | فقط مرز 44 را انتخاب کنید. |
4 | در پنجره تنظیمات برای نمودار خط ، روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش y-Axis Data کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Turbulent Flow، k- ε >Velocity and Press>Velocity field – m/s>v – Velocity field، y-component را انتخاب کنید . |
5 | برای گسترش بخش Legends کلیک کنید . تیک Show legends را انتخاب کنید . |
6 | از فهرست Legends ، Manual را انتخاب کنید . |
7 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
افسانه ها |
در y=700 میلی متر |
8 | در نوار ابزار Velocity Along Arc Length ، روی  Plot کلیک کنید . |
نمودار خط 2
1 | روی Line Graph 1 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای نمودار خط ، بخش Selection را پیدا کنید . |
3 |  روی Clear Selection کلیک کنید . |
4 | فقط مرز 45 را انتخاب کنید. |
5 | قسمت Legends را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
افسانه ها |
در y=600 میلی متر |
6 | در نوار ابزار Velocity Along Arc Length ، روی  Plot کلیک کنید . |
نمودار خط 3 و نمودار خط 4
با تکرار مراحل برای نمودار خط 2 ، دو نمودار خطی دیگر ایجاد کنید ، به جز انتخاب مرزهای 46 و 47، به ترتیب.
سرعت در طول قوس
از شکل 4 مشهود است که میدان جریان در جهت y تناوبی است . افت فشار بر روی قطعه حدود 1350 Pa است. برای رسم توزیع فشار ( شکل 5 )، به صورت زیر عمل کنید.
فشار در طول قوس
1 | در پنجره Model Builder ، روی Velocity Along Arc Length کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح 1 بعدی ، فشار در امتداد طول قوس را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت عنوان را پیدا کنید . در قسمت متن عنوان ، فشار در بخش‌های مختلف مبدل حرارتی را تایپ کنید . |
4 | قسمت Plot Settings را پیدا کنید . |
5 | کادر بررسی برچسب محور y را انتخاب کنید . در قسمت متن مربوطه، Pressure (Pa) را تایپ کنید . |
نمودار خطی 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره Pressure Along Arc Length را گسترش دهید ، سپس روی Line Graph 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای نمودار خط ، روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش y-Axis Data کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Turbulent Flow، k- e >Velocity and Press>p – Pressure – Pa را انتخاب کنید . |
3 | قسمت Legends را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
افسانه ها |
در y=700 میلی متر (p) |
نمودار خط 2
1 | در پنجره Model Builder ، روی Line Graph 2 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای نمودار خط ، بخش y-Axis Data را پیدا کنید . |
3 | در قسمت Expression text p-1320 را تایپ کنید . |
4 | قسمت Legends را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
افسانه ها |
در y=600 میلی متر (p – 1320) |
نمودار خط 3
1 | در پنجره Model Builder ، روی Line Graph 3 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای نمودار خط ، بخش y-Axis Data را پیدا کنید . |
3 | در قسمت Expression text، p-1320*2 را تایپ کنید . |
4 | قسمت Legends را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
افسانه ها |
در y=500 میلی متر (p – 1320*2) |
نمودار خطی 4
1 | در پنجره Model Builder ، روی Line Graph 4 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای نمودار خط ، بخش y-Axis Data را پیدا کنید . |
3 | در قسمت Expression text، p-1320*3 را تایپ کنید . |
4 | قسمت Legends را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
افسانه ها |
در y=400 میلی متر (p – 1320*3) |
5 | در نوار ابزار Pressure Along Arc Length ، روی  Plot کلیک کنید . |
برای بازتولید شکل 6 ، خطوط جریان سرعت را به نمودار دما اضافه کنید.
مطالعه 1 / راه حل 1 (3) (sol1)
در نوار ابزار Results ، روی More Datasets کلیک کنید و Solution را انتخاب کنید .
More Datasets کلیک کنید و Solution را انتخاب کنید .انتخاب
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  ویژگی ها کلیک کنید و Selection را انتخاب کنید . |
2 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
3 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
4 | از لیست سطح نهاد هندسی ، دامنه را انتخاب کنید . |
5 | فقط دامنه 14 را انتخاب کنید. |
دما (ht)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Results روی دما (ht) کلیک کنید . |
2 | در پنجره Settings for 2D Plot Group ، بخش Data را پیدا کنید . |
3 | از فهرست مجموعه داده ، مطالعه 1/راه حل 1 (3) (sol1) را انتخاب کنید . |
4 | در نوار ابزار دما (ht) ، روی  Plot کلیک کنید . |
5 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
ساده 1
1 | در نوار ابزار دما (ht) ، روی  Streamline کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Streamline ، بخش Streamline Positioning را پیدا کنید . |
3 | از لیست موقعیت یابی ، نقطه شروع کنترل شده را انتخاب کنید . |
4 | از لیست روش ورود ، Coordinates را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت متن x ، 0.2 1.9 27.6 30 35 43 49 48 47 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن y ، -429 -428 -500 -500 -500 -500 -500 -478 -479.3 را تایپ کنید . |
7 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . زیربخش Point style را پیدا کنید . از لیست نوع ، پیکان را انتخاب کنید . |
8 | کادر شماره فلش را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، 30 را تایپ کنید . |
9 | در نوار ابزار دما (ht) ، روی  Plot کلیک کنید . |
در نهایت، دما را بر روی مرزهای 45-48 رسم کنید ( شکل 7 ).
دما در طول قوس
1 | در پنجره Model Builder ، روی Velocity Along Arc Length کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح 1 بعدی ، Temperature Along Arc Length را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | قسمت عنوان را پیدا کنید . در قسمت متن عنوان ، Temperature (K) را تایپ کنید . |
4 | قسمت Legend را پیدا کنید . از لیست موقعیت ، پایین سمت چپ را انتخاب کنید . |
نمودار خطی 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره Temperature Along Arc Length را گسترش دهید ، سپس روی Line Graph 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای نمودار خط ، روی Replace Expression در گوشه سمت راست بالای بخش y-Axis Data کلیک کنید . از منو، Component 1 (comp1)>Heat Transfer in Fluids>Temperature>T – Temperature – K را انتخاب کنید . |
نمودار خطی 2– نمودار خطی 4
مراحل بخش قبل را برای نمودار خط 2 تا نمودار خط 4 تکرار کنید .
برای ایجاد نمودار سه بعدی دما از طریق لوله های فولادی و جریان های سرعت در آب، دستورالعمل های زیر را دنبال کنید.
آینه 2 بعدی 1
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  More Datasets کلیک کنید و Mirror 2D را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Mirror 2D ، بخش Data را پیدا کنید . |
3 | از فهرست مجموعه داده ، مطالعه 1/راه حل 1 (3) (sol1) را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Axis Data را پیدا کنید . در ردیف 1 ، x را روی 50 تنظیم کنید . |
5 | در ردیف 2 ، x را روی 50 قرار دهید . |
اکستروژن 2 بعدی 1
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  More Datasets کلیک کنید و Extrusion 2D را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Extrusion 2D ، قسمت Data را پیدا کنید . |
3 | از لیست Dataset ، Mirror 2D 1 را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Extrusion را پیدا کنید . در قسمت حداکثر متن z ، 100 را تایپ کنید . |
مطالعه 1 / راه حل 1 (4) (sol1)
در نوار ابزار Results ، روی More Datasets کلیک کنید و Solution را انتخاب کنید .
More Datasets کلیک کنید و Solution را انتخاب کنید .انتخاب
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  ویژگی ها کلیک کنید و Selection را انتخاب کنید . |
2 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
3 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
4 | از لیست سطح نهاد هندسی ، دامنه را انتخاب کنید . |
5 | فقط دامنه های 15 و 35 را انتخاب کنید. |
Extrusion 2D 1, Mirror 2D 1
1 | در پنجره Model Builder ، در Results>Datasets ، روی Ctrl کلیک کنید تا Mirror 2D 1 و Extrusion 2D 1 را انتخاب کنید . |
2 | کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
آینه 2 بعدی 2
1 | در پنجره تنظیمات برای Mirror 2D ، بخش Data را پیدا کنید . |
2 | از فهرست مجموعه داده ، مطالعه 1/راه حل 1 (4) (sol1) را انتخاب کنید . |
اکستروژن 2 بعدی 2
1 | در پنجره Model Builder ، روی Extrusion 2D 2 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Extrusion 2D ، قسمت Data را پیدا کنید . |
3 | از لیست Dataset ، Mirror 2D 2 را انتخاب کنید . |
سرعت و دما سه بعدی
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  3D Plot Group کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح سه بعدی ، سرعت و دما 3 بعدی را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید. |
3 | قسمت Plot Settings را پیدا کنید . کادر بررسی لبه های مجموعه داده Plot را پاک کنید . |
سطح 1
1 | روی Velocity and Temperature 3D کلیک راست کرده و Surface را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، بخش Data را پیدا کنید . |
3 | از لیست Dataset ، Extrusion 2D 2 را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Expression را پیدا کنید . در قسمت Expression text، T را تایپ کنید . |
5 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید .  روی تغییر جدول رنگ کلیک کنید . |
6 | در کادر محاوره ای Color Table ، Thermal>HeatCameraLight را در درخت انتخاب کنید. |
7 | روی OK کلیک کنید . |
ساده 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Velocity and Temperature 3D کلیک راست کرده و Streamline را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Streamline ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | چک باکس Description را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، فیلد Velocity (m/s) را تایپ کنید . |
4 | بخش Streamline Positioning را پیدا کنید . از لیست موقعیت یابی ، مقدار کنترل شده را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت متن حداقل فاصله ، 0.1 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن حداکثر فاصله ، 0.3 را تایپ کنید . |
7 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . زیربخش Line style را پیدا کنید . از لیست نوع ، لوله را انتخاب کنید . |
8 | چک باکس Radius scale factor را انتخاب کنید . |
9 | در قسمت متن بیان شعاع لوله ، 0.7 را تایپ کنید . |
10 | زیربخش Point style را پیدا کنید . از لیست نوع ، پیکان را انتخاب کنید . |
11 | از فهرست توزیع پیکان ، زمان معکوس برابر را انتخاب کنید . |
بیان رنگ 1
1 | روی Streamline 1 کلیک راست کرده و Color Expression را انتخاب کنید . |
2 | در نوار ابزار Velocity and Temperature 3D ، روی  Plot کلیک کنید . |
