 |
قالب گیری انتقال رزین تیغه توربین بادی
معرفی
قالب گیری انتقال رزین (RTM) یک فرآیند ساخت سازه های کامپوزیتی است. رزین تحت فشار به داخل حفره قالب تزریق می شود. مواد تقویت کننده مانند ساختارهای الیافی را می توان قبل از تزریق رزین در قالب خالی قرار داد که استفاده از هر نوع ماده تقویت کننده و جهت گیری را آسان تر می کند. پس از تزریق رزین، عمل آوری انجام می شود.
برای جلوگیری از حباب های هوا که ممکن است در داخل رزین به دام افتاده باشد، دریچه های متعددی در موقعیت های خاصی از قالب قرار داده می شود. از شبیه سازی می توان برای بهینه سازی موقعیت های دریچه استفاده کرد.
در این مثال فرآیند RTM یک پره توربین بادی بررسی شده است. هندسه و تنظیم مدل از Ref الهام گرفته شده است. 1 .
تعریف مدل
تیغه از پنج قسمت از کامپوزیت های مختلف تشکیل شده است که دارای نفوذپذیری ناهمسانگرد متفاوتی هستند. رنگ های شکل 1 نفوذپذیری های مختلف را نشان می دهد. ضخامت تیغه 1 سانتی متر است. هندسه با استفاده از COMSOL Multiphysics و ماژول طراحی ساخته شد. با این حال، در این مثال ما فقط فایل هندسه آماده را وارد می کنیم.
شکل 1: هندسه پره توربین بادی. رنگ ها نشان دهنده مواد متخلخل مختلف و نفوذپذیری های مختلف است.
در ابتدا، تیغه با هوا پر می شود. رزین از طریق لوله های ورودی استوانه ای در بالای تیغه با فشار 800 کیلو پاسکال تزریق می شود. هوا می تواند از طریق خروجی هایی خارج شود که در هر دو انتهای کوتاه تیغه و در چهار دریچه اضافی در امتداد لبه تیغه که با فلش های خروجی در شکل 1 مشخص شده اند، خارج شود . تمام مرزهای دیگر به عنوان دیوارهای جامد در نظر گرفته می شوند و شرط دیوار بدون لغزش اعمال می شود.
این مدل با استفاده از رابط ترکیبی چند فیزیک دو فاز، مجموعه سطح، معادلات برینکمن تنظیم شده است.
معادلات مدل
جریان از طریق محیط متخلخل درون قالب (به دلیل مواد تقویت کننده) توسط معادلات برینکمن برای جریان تراکم ناپذیر توصیف شده است:
(1)
در این معادلات، که عبارت اینرسی نادیده گرفته شده است، μ (واحد SI: kg/(m·s)) ویسکوزیته دینامیکی سیال است، u (واحد SI: m/s) بردار سرعت است، ρ (SI) واحد: kg/m3 ) چگالی سیال، p (واحد SI: Pa) فشار، εp تخلخل و κ (واحد SI: m2 ) نفوذپذیری محیط متخلخل است.
برای روش تنظیم سطح جریان دو فازی، معادله ای برای تابع تنظیم سطح 
، که رابط بین دو فاز را توصیف می کند، حل می شود:
، که رابط بین دو فاز را توصیف می کند، حل می شود:(2)
یک تابع گام هموار است که در یک فاز صفر و یک در فاز دیگر است، ε نشان دهنده تخلخل، γ مقدار شروع مجدد را تعیین می کند، و ε ls ضخامت رابط را توصیف می کند.علاوه بر تعریف رابط بین دو فاز، تابع تنظیم سطح در گره ویژگی کوپلینگ چندفیزیکی دو فاز جریان، مجموعه سطح برای صاف کردن جهش های چگالی و ویسکوزیته در سطح رابط از طریق تعاریف استفاده می شود.
(3)
جدول 1 پارامترهای استفاده شده در مدل را فهرست می کند.
دارایی مادی | ارزش |
چگالی هوا: ρ هوا | 1 کیلوگرم بر متر 3 |
ویسکوزیته دینامیکی هوا: μ هوا تراکم رزین: رزین ρ ویسکوزیته دینامیکی رزین: رزین μ | 10 -5 پاس 1250 کیلوگرم بر متر مکعب 0.195 پاس |
تخلخل، ماده 1: ε 1 تخلخل، ماده 2: ε 2 مواد تخلخل 3: ε 3 نفوذپذیری، ماده 1: κ mat1، ii نفوذپذیری، ماده 2: κ mat2، ii نفوذپذیری، مواد 3: κ mat3، ii | 0.45 0.5 0.5 2.9 10 -10 ، 8 10 -11 ، 2.9 10 -10 متر مربع 2.5 10 -10 ، 7 10 -11 ، 2.5 10 -10 متر مربع 1.7·10 -10 ، 8·10 -11 ، 1.7·10 -10 متر مربع |
نتایج و بحث
شکل 2: اندازه سرعت در مقیاس لگاریتمی بر روی مقطعی در وسط قالب رسم شده است.
پس از 1 ساعت زمان شبیه سازی شده، قالب با رزین پر می شود. شکل 2 بزرگی سرعت را در وسط قالب نشان می دهد. بالاترین مقادیر سرعت در نزدیکی ورودی ها و دریچه های کوچک ظاهر می شود، جایی که کانال جریان باریک می شود.
شکل 3 فشار روی سطوح خارجی تیغه را نشان می دهد. بیشترین فشار در ورودی ها ظاهر می شود.
شکل 3: رسم فشار بر روی سطوح خارجی پره توربین بادی.
شکل 4: کسر حجمی رزین پس از 15 دقیقه زمان شبیه سازی شده.
پیشروی رزین همانطور که در شکل 4 و شکل 5 نشان داده شده است . در شکل 4 ، جلوی رزین پس از 15 دقیقه نشان داده شده است، در شکل 5 ، رابط رزین پس از 5، 10، 20 و 30 دقیقه زمان شبیه سازی شده رسم شده است. بعد از 1 ساعت قالب کاملا با رزین پر می شود. موقعیت دریچه ها می تواند برای جلوگیری از حباب های هوا در فرآیند قالب گیری بهینه شود.
شکل 5: جلوی رزین در حین فرآیند پر کردن. شکل ها موقعیت رابط رزین را بعد از 5، 10، 20 و 30 دقیقه نشان می دهند.
ارجاع
1. یونگ. تجزیه و تحلیل کارآمد فرآیند قالب گیری انتقال رزین با استفاده از روش المان محدود توسعه یافته دیگر. Ecole Nationale Superieure des Mines de Saint-Etienne; دانشگاه ملی سئول، 2013. انگلیسی. (NNT: 2013EMSE0701). (tel-00937556, https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00937556/ )
مسیر کتابخانه برنامه: CFD_Module/Multiphase_Flow /rtm_wind_turbine_blade
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  3D کلیک کنید . |
2 | در درخت Select Physics ، Fluid Flow>Multiphase Flow>Two-phase Flow، Level Set>Brinkman Equations را انتخاب کنید . |
3 | روی افزودن کلیک کنید . |
4 |  روی مطالعه کلیک کنید . |
5 | در درخت انتخاب مطالعه ، از پیش تعیین شده مطالعات برای انتخاب چندفیزیکی> وابسته به زمان با شروع فاز را انتخاب کنید . |
6 |  روی Done کلیک کنید . |
هندسه 1
ایجاد این مدل را با وارد کردن هندسه مدل شروع کنید.
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Geometry 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات هندسه ، قسمت Advanced را پیدا کنید . |
3 | از لیست نمایش هندسه ، هسته CAD را انتخاب کنید تا مطمئن شوید که هندسه ای که با استفاده از ماژول طراحی مولتیفیزیک COMSOL ایجاد شده است، می تواند به درستی وارد شود. |
واردات 1 (imp1)
1 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  واردات کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای واردات ، بخش واردات را پیدا کنید . |
3 |  روی Browse کلیک کنید . |
4 | به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل rtm_wind_turbine_blade.mphbin دوبار کلیک کنید . |
5 |  روی Import کلیک کنید . |
تعاریف جهانی
پارامترهای مورد نیاز برای این مدل در یک فایل خارجی ذخیره می شوند. می توانید آنها را به صورت زیر بارگذاری 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 |  روی Load from File کلیک کنید . |
4 | به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل rtm_wind_turbine_blade_parameters.txt دوبار کلیک کنید . |
مواد
در مرحله بعد مواد را تعریف کنید. ابتدا آنها را به عنوان گره های ماده خالی معرفی کنید. به محض اینکه فیزیک تعریف شد، منوی گره مواد به شما نشان می دهد که کدام ویژگی ها برای شبیه سازی مورد نیاز هستند. سپس فقط می توانید مقادیر تعریف شده در لیست پارامترها را پر کنید .
هوا
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Materials راست کلیک کرده و Blank Material را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مواد ، Air را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
رزین
1 | روی Materials کلیک راست کرده و Blank Material را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات مواد ، Resin را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
مواد متخلخل 1 (pmat1)
1 | روی Materials کلیک راست کرده و More Materials>Porous Material را انتخاب کنید . |
2 | فقط دامنه های 1، 2، 12 و 13 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای مواد متخلخل ، بخش Porosity را پیدا کنید . |
4 | در قسمت متن ε p ، epsilon_1 را تایپ کنید . |
مواد متخلخل 2 (pmat2)
1 | روی Materials کلیک راست کرده و More Materials>Porous Material را انتخاب کنید . |
2 | فقط دامنه های 7–11 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای مواد متخلخل ، بخش Porosity را پیدا کنید . |
4 | در قسمت متن ε p ، epsilon_2 را تایپ کنید . |
مواد متخلخل 3 (pmat3)
1 | روی Materials کلیک راست کرده و More Materials>Porous Material را انتخاب کنید . |
2 | فقط دامنه های 3-6 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای مواد متخلخل ، بخش Porosity را پیدا کنید . |
4 | در قسمت متن ε p ، epsilon_3 را تایپ کنید . |
معادلات برینکمن (BR)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی معادلات Brinkman (br) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای معادلات برینکمن ، بخش Physical Model را پیدا کنید . |
3 | زیربخش درمان متخلخل بدون لغزش را پیدا کنید . از لیست، لغزش متخلخل را انتخاب کنید . استفاده از روش جدید دیواره لغزش متخلخل، دیوارهای متخلخل را بدون حل کردن مشخصات جریان کامل در لایه مرزی به حساب می‌آورد. در عوض، یک شرایط تنش در سطوح متخلخل با استفاده از یک راه حل مجانبی اعمال می شود. |
ورودی 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Inlet را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرزهای 44، 60 و 72 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای ورودی ، بخش Boundary Condition را پیدا کنید . |
4 | از لیست، فشار را انتخاب کنید . |
5 | بخش شرایط فشار را پیدا کنید . در قسمت متن p 0 ، 800[kPa] را تایپ کنید . |
6 | قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . روی ایجاد انتخاب کلیک کنید .  |
7 | در کادر محاوره ای Create Selection ، در قسمت متن Selection name Inlet را تایپ کنید . |
8 | روی OK کلیک کنید . |
انتخاب ها را ایجاد کنید زیرا هنگام تعریف تنظیمات مرزی برای سطح تنظیم در رابط رسانه متخلخل، دوباره به گروه های انتخاب شده از مرزها نیاز خواهید داشت.
خروجی 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Outlet را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرزهای 1، 4، 5، 8، 40، 51، 52، 56، 65، 66 و 84–91 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای Outlet ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
4 |  روی ایجاد انتخاب کلیک کنید . |
5 | در کادر محاوره ای Create Selection ، Outlet را در قسمت متن Selection name تایپ کنید . |
6 | روی OK کلیک کنید . |
تنظیم سطح در رسانه متخلخل (LS)
مجموعه سطح مدل 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)> Level Set in Porous Media (ls)> Porous Medium 1 روی Level Set Model 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات مدل Level Set ، بخش Level Set Model را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن γ ، 2e-4 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ε ls ، 2*d_i را تایپ کنید . |
مقادیر اولیه، سیال 2
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)> Level Set in Porous Media (ls) روی Initial Values, Fluid 2 کلیک کنید . |
2 | فقط دامنه های 9-11 را انتخاب کنید. |
ورودی 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Inlet را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای ورودی ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، ورودی را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Level Set Condition را پیدا کنید . از لیست، Fluid 2 ( φ = 1) را انتخاب کنید . |
خروجی 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Outlet را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Outlet ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، Outlet را انتخاب کنید . |
چند فیزیک
جریان دو فاز، مجموعه سطح 1 (tpf1)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Multiphysics روی دو فاز جریان، مجموعه سطح 1 (tpf1) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جریان دو فاز ، مجموعه سطح ، قسمت ویژگی های سیال 1 را پیدا کنید . |
3 | از لیست Fluid 1 ، Air (mat1) را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Fluid 2 Properties را پیدا کنید . از لیست Fluid 2 ، Resin (mat2) را انتخاب کنید . |
مواد
حالا مشخصات مواد را پر کنید.
آب (مت1)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Materials روی Air (mat1) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Material ، قسمت Material Contents را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
ویژگی | متغیر | ارزش | واحد | گروه اموال |
تراکم | rho | 1 | کیلوگرم بر متر مکعب | پایه ای |
ویسکوزیته دینامیکی | که در | 1e-5 | پس | پایه ای |
رزین (mat2)
1 | در پنجره Model Builder ، روی Resin (mat2) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Material ، قسمت Material Contents را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
ویژگی | متغیر | ارزش | واحد | گروه اموال |
تراکم | rho | 1250 | کیلوگرم بر متر مکعب | پایه ای |
ویسکوزیته دینامیکی | که در | 0.195 | پس | پایه ای |
مواد متخلخل 1 (pmat1)
1 | در پنجره Model Builder ، روی Porous Material 1 (pmat1) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مواد متخلخل ، بخش خصوصیات همگن را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
ویژگی | متغیر | ارزش | واحد | گروه اموال |
نفوذپذیری | {kappa11, kappa22, kappa33} ; kappaij = 0 | {2.9e-10، 8e-11، 2.9e-10} | متر مربع | پایه ای |
مواد متخلخل 2 (pmat2)
1 | در پنجره Model Builder ، روی Porous Material 2 (pmat2) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مواد متخلخل ، بخش خصوصیات همگن را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
ویژگی | متغیر | ارزش | واحد | گروه اموال |
نفوذپذیری | {kappa11, kappa22, kappa33} ; kappaij = 0 | {2.5e-10، 7e-11، 2.5e-10} | متر مربع | پایه ای |
مواد متخلخل 3 (pmat3)
1 | در پنجره Model Builder ، روی Porous Material 3 (pmat3) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مواد متخلخل ، بخش خصوصیات همگن را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
ویژگی | متغیر | ارزش | واحد | گروه اموال |
نفوذپذیری | {kappa11, kappa22, kappa33} ; kappaij = 0 | {1.7e-10، 8e-11، 1.7e-10} | متر مربع | پایه ای |
تعاریف
چند انتخاب دیگر ایجاد کنید که برای مش بندی هندسه مفید هستند.
در پنجره Model Builder ، گره Component 1 (comp1)>Definitions را گسترش دهید .
مرزهای وارونه
1 | در پنجره Model Builder ، گره Component 1 (comp1)>Definitions>Selections را گسترش دهید . |
2 | روی Definitions کلیک راست کرده و Selections>Explicit را انتخاب کنید . |
3 | در پنجره تنظیمات برای Explicit ، بخش Input Entities را پیدا کنید . |
4 | از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
5 | تیک گروه بر اساس مماس پیوسته را انتخاب کنید . |
6 | فقط مرزهای 2، 14، 27، 36، 43، 59، 71 و 81 را انتخاب کنید. |
7 | در قسمت نوشتار برچسب ، مرزهای بالا را تایپ کنید . |
لبه های هواکش
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Explicit کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Explicit ، بخش Input Entities را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح موجودیت هندسی ، Edge را انتخاب کنید . |
4 | فقط لبه های 59، 64، 65، 69، 72، 88، 96، 101، 102، 106، 109، 121، 128، 129، 133، و 136 را انتخاب کنید. |
5 | در قسمت نوشتار Label ، Vent Edges را تایپ کنید . |
مش 1
حالا هندسه را مش کنید. این مثال از یک مش جاروب استفاده می کند. برای هندسه های نازک، یک توری جاروب شده کیفیت مش خوبی را با تعداد متوسطی از عناصر مش ارائه می دهد.
مثلثی رایگان 1
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Boundary کلیک کنید و Free Triangular را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Free Triangular ، بخش Boundary Selection را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، مرزهای صعودی را انتخاب کنید . |
سایز 1
1 | روی Free Triangular 1 کلیک راست کرده و Size را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای اندازه ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح موجودیت هندسی ، Edge را انتخاب کنید . |
4 | از لیست انتخاب ، لبه های دریچه را انتخاب کنید . |
5 | بخش اندازه عنصر را پیدا کنید . روی دکمه Custom کلیک کنید . |
6 | قسمت پارامترهای اندازه عنصر را پیدا کنید . |
7 | کادر انتخاب حداکثر اندازه عنصر را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، d_i/4 را تایپ کنید . |
8 | کادر حداقل اندازه عنصر را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، d_i/5 را تایپ کنید . |
سایز ۲
1 | در پنجره Model Builder ، روی Free Triangular 1 کلیک راست کرده و Size را انتخاب 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 . |
5 | کادر انتخاب حداکثر اندازه عنصر را انتخاب کنید . در فیلد متن مرتبط، 1.5*d_i را تایپ کنید . |
6 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
جارو 1
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Swept کلیک کنید . |
ابتدا تیغه را مشبک کنید و دریچه های ورودی استوانه ای را خارج کنید.
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 1-8، 12 و 13 را انتخاب کنید. می‌توانید از دکمه‌های Zoom Box و Zoom Extents برای بزرگ‌نمایی و کوچک‌نمایی دامنه برای انتخاب مرزهای کوچک استفاده کنید. |
توزیع 1
1 | روی Swept 1 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید . |
3 | در فیلد متنی Number of element ، 2 را تایپ کنید . |
4 |  روی Build Selected کلیک کنید . |
حالا دریچه های ورودی استوانه ای شکل را جداگانه مش کنید.
جارو 2
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Swept کلیک کنید . |
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 9-11 را انتخاب کنید. |
توزیع 1
1 | روی Swept 2 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | روی Distribution 1 کلیک راست کرده و Build Selected را انتخاب کنید . |
مطالعه 1
قبل از حل مدل، زمان‌های خروجی را مشخص کنید و مطمئن شوید که گام زمانی به اندازه‌ای کوچک است که پیشروی جلوی رزین را به‌درستی بگیرد.
مرحله 2: وابسته به زمان
1 | در پنجره Model Builder ، در مطالعه 1 ، روی Step 2: Time Dependent کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات مربوط به زمان وابسته ، قسمت تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . |
3 | از لیست واحد زمان ، min را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت متن زمان خروجی ، range(0,1,60) را تایپ کنید . |
راه حل 1 (sol1)
1 | در نوار ابزار مطالعه ، روی  Show Default Solver کلیک کنید . |
2 | در پنجره Model Builder ، گره Solution 1 (sol1) را گسترش دهید ، سپس روی Time-Dependent Solver 1 کلیک کنید . |
3 | در پنجره تنظیمات برای حل وابسته به زمان ، برای گسترش بخش Time Steping کلیک کنید . |
4 | از لیست مراحل انجام شده توسط حل کننده ، Strict را انتخاب کنید . به این ترتیب حداکثر گام زمانی به فاصله خروجی 1 دقیقه محدود می شود. |
5 | در نوار ابزار مطالعه ،  روی محاسبه کلیک کنید . |
تعاریف
برای بدست آوردن شکل 2 باید نمودار پیش فرض را همانطور که در زیر توضیح داده شده اصلاح کنید. با این حال، ابتدا انتخاب دیگری را برای تسهیل ترسیم سرعت در سطح میانی هندسه تعریف کنید.
سطح میانی
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Explicit کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Explicit ، بخش Input Entities را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | تیک گروه بر اساس مماس پیوسته را انتخاب کنید . |
5 | فقط مرزهای 6، 17، 26، 35 و 80 را انتخاب کنید. |
6 | در قسمت Label text، Midsurface را تایپ کنید . |
نتایج
تکه
1 | در پنجره Model Builder ، گره Velocity (br) را گسترش دهید . |
2 | بر روی Slice کلیک راست کرده و Disable را انتخاب کنید . |
سرعت (br)
1 | در پنجره Model Builder ، روی Velocity (br) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح سه بعدی ، برای گسترش بخش انتخاب کلیک کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | از لیست Selection ، Midsurface را انتخاب کنید . |
سطح 1
1 | روی Velocity (br) کلیک راست کرده و Surface را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، بخش Coloring and Style را پیدا کنید . |
3 | از لیست مقیاس ، لگاریتمی را انتخاب کنید . |
سطح پیکان 1
1 | روی Velocity (br) کلیک راست کرده و Arrow Surface را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Arrow Surface ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | از لیست Components to plot ، Tangential را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . از لیست طول پیکان ، Normalized را انتخاب کنید . |
5 | از لیست رنگ ، سفید را انتخاب کنید . |
6 | چک باکس Scale factor را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، 80 را تایپ کنید . |
سرعت (br)
1 | در پنجره Model Builder ، روی Velocity (br) کلیک کنید . |
2 | در پنجره Settings for 3D Plot Group ، بخش Color Legend را پیدا کنید . |
3 | چک باکس نمایش مقادیر حداکثر و حداقل را انتخاب کنید . |
4 | در نوار ابزار Velocity (br) ، روی  Plot کلیک کنید . |
5 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
فشار (br)
با دنبال کردن مراحل زیر نمودار فشار پیش فرض را تغییر دهید تا شکل 3 را بدست آورید.
کانتور 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره Results>Pressure (br) را گسترش دهید . |
2 | روی Pressure (br) کلیک راست کرده و Contour را انتخاب کنید . |
3 | در پنجره تنظیمات برای Contour ، بخش Expression را پیدا کنید . |
4 | در قسمت Expression text، p را تایپ کنید . |
5 | قسمت Levels را پیدا کنید . در فیلد متنی مجموع سطوح ، 40 را تایپ کنید . |
6 | کادر تیک Round the level ها را پاک کنید . |
7 | برای گسترش بخش Inherit Style کلیک کنید . از لیست Plot ، Surface را انتخاب کنید . |
8 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . تیک Color legend را پاک کنید . |
9 | در نوار ابزار Pressure (br) ، روی  Plot کلیک کنید . |
کسر حجمی سیال 1 (ls)
نمودار پیش فرض کسر حجمی سیال 1 را نشان می دهد. تغییرات زیر را انجام دهید تا شکل 4 را به دست آورید .
برش 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره Results>Volume Fraction of Fluid 1 (ls) را گسترش دهید . |
2 | بر روی Slice 1 کلیک راست کرده و Disable را انتخاب کنید . |
ایزورفیس 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Isosurface 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Isosurface ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Expression ، ls.Vf2 را تایپ کنید . |
4 | قسمت Levels را پیدا کنید . در قسمت متن Levels 0 0.5 1 را تایپ کنید . |
5 | قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . از لیست نوع Isosurface ، Filled را انتخاب کنید . |
6 | از فهرست رنگ‌آمیزی ، جدول رنگ را انتخاب کنید . |
7 |  روی تغییر جدول رنگ کلیک کنید . |
8 | در کادر محاوره ای Color Table ، Aurora>AuroraAustralisDark را در درخت انتخاب کنید. |
9 | روی OK کلیک کنید . |
کسر حجمی سیال 2 (ls)
1 | در پنجره Model Builder ، روی Volume Fraction of Fluid 1 (ls) کلیک کنید . |
2 | در پنجره Settings for 3D Plot Group ، بخش Data را پیدا کنید . |
3 | از لیست زمان (دقیقه) ، 15 را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت نوشتار Label ، Volume Fraction of Fluid 2 (ls) را تایپ کنید . |
5 | در نوار ابزار Volume Fraction of Fluid 2 (ls) ، روی  Plot کلیک کنید . |
6 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
کسر حجمی سیال 2 – آرایه
در نهایت برای تولید شکل 5 این نمودار را کپی کرده و به صورت زیر عمل کنید.
1 | روی Volume Fraction of Fluid 2 (ls) کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره Model Builder ، روی Volume Fraction of Fluid 2 (ls) 1 کلیک کنید . |
3 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح سه بعدی ، Volume Fraction of Fluid 2 – Array را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
4 | برای گسترش بخش Plot Array کلیک کنید . تیک گزینه Enable را انتخاب کنید . |
5 | از لیست شکل آرایه ، مربع را انتخاب کنید . |
ایزورفیس 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Isosurface 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Isosurface ، برای گسترش بخش Plot Array کلیک کنید . |
3 | قسمت Data را پیدا کنید . از فهرست مجموعه داده ، مطالعه 1/راه حل 1 (sol1) را انتخاب کنید . |
4 | از لیست زمان (دقیقه) ، 5 را انتخاب کنید . |
5 | قسمت Plot Array را پیدا کنید . چک باکس Manual indexing را انتخاب کنید . |
6 | در قسمت متن فهرست ردیف ، 1 را تایپ کنید . |
ایزورفیس 2
1 | روی Results>Volume Fraction of Fluid 2 – Array>Isosurface 1 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Isosurface ، بخش Data را پیدا کنید . |
3 | از لیست زمان (دقیقه) ، 10 را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Plot Array را پیدا کنید . در قسمت متن فهرست ستون ، 1 را تایپ کنید . |
ایزورفیس 1، ایزورفیس 2
1 | در پنجره Model Builder ، در بخش Results>Volume Fraction of Fluid 2 – Array ، روی Ctrl کلیک کنید تا Isosurface 1 و Isosurface 2 را انتخاب کنید . |
2 | کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید . |
ایزورفیس 3
1 | در پنجره تنظیمات برای Isosurface ، بخش Data را پیدا کنید . |
2 | از لیست زمان (دقیقه) ، 20 را انتخاب کنید . |
3 | قسمت Plot Array را پیدا کنید . در قسمت متن فهرست ردیف ، 0 را تایپ کنید . |
ایزورفیس 4
1 | در پنجره Model Builder ، روی Isosurface 4 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Isosurface ، بخش Data را پیدا کنید . |
3 | از لیست زمان (دقیقه) ، 30 را انتخاب کنید . |
4 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
5 | قسمت Plot Array را پیدا کنید . در قسمت متن فهرست ردیف ، 0 را تایپ کنید . |
6 | در نوار ابزار Volume Fraction of Fluid 2 – Array ، روی  Plot کلیک کنید . |
اکنون حاشیه نویسی ها را به نمودارهای مختلف درون آرایه نمودار اضافه کنید.
کسر حجمی سیال 2 – آرایه
در پنجره Model Builder ، روی Volume Fraction of Fluid 2 – Array کلیک کنید .
حاشیه نویسی جدول 1
1 | در نوار ابزار آرایه – کسر حجمی سیال ، روی  More Plots کلیک کنید و Table Annotation را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای حاشیه نویسی جدول ، بخش داده را پیدا کنید . |
3 | از فهرست منبع ، جدول محلی را انتخاب کنید . |
4 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
مختصات X | مختصات Y | Z-COORDINATE | حاشیه نویسی |
2 | 1.5 | 0.5 | t = 5 دقیقه |
9 | 1.5 | 0.5 | t = 10 دقیقه |
2 | -1 | 0.5 | t = 20 دقیقه |
9 | -1 | 0.5 | t = 30 دقیقه |
کسر حجمی سیال 2 – آرایه
1 | در پنجره Model Builder ، روی Volume Fraction of Fluid 2 – Array کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح سه بعدی ، برای گسترش بخش عنوان کلیک کنید . |
3 | از لیست نوع عنوان ، دستی را انتخاب کنید . |
4 | در قسمت متن عنوان ، Isosurface را تایپ کنید: کسر حجمی سیال 2 در زمان‌های مختلف خروجی . |
5 | قسمت متنی شاخص پارامتر را پاک کنید . |
6 | در نوار ابزار Volume Fraction of Fluid 2 – Array ، روی  Plot کلیک کنید . |
7 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
