تماس و مشورت با مدرس دوره : 09359239034-09120821418

آموزش جامع انتقال حرارت و جریان سیال با نرم افزار کامسول

بخش ها: 13
سطح: پیشرفته
مدت زمان: 10 ساعت 56 دقیقه
مدرس: دکتر مصطفی اقدسی
فایل اجرایی: دارد

دکتر مصطفی اقدسی : دکترای مهندسی مکانیک و مدرس دانشگاه

  کامسول فایل تضمین می کنند سوالات دانشجویان بعد از دریافت آموزش توسط مدرسین مربوطه پاسخ داده شود چنانچه پاسخ سوال در طی سه روز ارسال نشد شماره  تماس مدرسین را از پشتیبان های سایت دریافت کنید

تضمین کیفیت و گارانتی بازگشت هزینه  کیفیت این آموزش توسط کامسول فایل تضمین شده است. در صورت عدم رضایت از آموزش ۱۰۰ درصد مبلغ پرداختی به شما بازگشت داده می شود.
دانلود آنی و ارسال سریع  فعال سازی لینک دانلود بلافاصله پس از ثبت سفارش / ارسال پستی به همراه کد رهگیری مرسوله در اولین ساعت اداری روز
تالیف گروهی  برنامه ریزی ، تدریس و باربینی فیلم ها توسط گروهی از اساتید و دانشجویان انجام میشود تا خطا های احتمالی را به حداقل برسانیم
به روز رسانی رایگان آموزش های جدیدی که به بسته اضافه می شود را به رایگان می توانید از پنل خود دانلود کنید

تعداد مثال ها

تعداد دقیقه های آموزش

تعداد پشتیبانان

%

رضایت کاربران

◄ نحوه ایجاد خطوط مستقیم با استفاده از دستور Bezier polygon آشنا خواهیم شد.
◄ با استفاده از دستور convert to solid مجموعه ای از خطوط را به یک سطح واحد تبدیل می کنیم.
◄ یک سطح را حول یک محور مشخص به کمک دستور revolve دوران می دهیم.
◄ همچنین یک سطح را به کمک دستور اکسترود تبدیل به حجم می کنیم.
◄ از دستور mirror برای ایجاد یک سطح متقارن استفاده می کنیم.
◄ با کمک دستور loft دو سطح به فاصله مشخص را تبدیل به یک حجم می کنیم.
◄ با استفاده از دستور rotate یک حجم را حول محور مشخصی دوران می دهیم.
◄ تفاضل دو سطح از یکدیگر را به کمک دستور difference انجام خواهیم داد.
◄ از دستور scale برای تولید صفحات مشابه استفاده می کنیم.
◄ تمامی حجم های به وجود آمده را به کمک دستور union به یک سطح واحد تبدیل می کنیم.

شرح دوره

شبیه سازی پدیدههای فیزیکی یکی از مهمترین بخش های دنیای مهندسیه. مهندسین برای شبیه سازی نیاز به ابزار و اطلاعاتی دارند که بتونه اونها را در رسیدن به این هدف کمک کنه. یکی از مهمترین ابزارهای شبیه سازی ، نرم افزارها هستن. که به کمک این نرم افزار ها می توان بسیاری از پدیده های موجود در طبیعت را شبیه سازی کرد. امروزه نرم افزارها جزئی از زندگی ما شدن و در بخش های مختلفی از جمله مهندسی ایفای نقش می کنن. از جمله یکی از پرکاربردترین نرم افزارهایی که در زمینه مهندسی مکانیک، برق، شیمی، پزشکی و… تونسته جایگاه ویژه ای بدست بیاره نرم افزار کامسول هست. این نرم افزار یک مجموعه کامل شبیه سازی چند فیزیکه است که قادره معادلات دیفرانسیل جزئی و معمولی رو برای سیستم های خطی و غیر خطی، به روش المان محدود حل کنه. از مزایای این نرم افزار کوپل کردن چند فیزیک مختلف با هم و تحلیل همزمان اونهاست. همچنین این نرم افزار شامل ماژول های مختلفی از قبیل ماژول سیالاتی، ماژول الکتریکی، ماژول ردیابی ذرات، ماژول مکانیکی، ماژول شیمیایی، ماژول تعامل سازه سیال و چندین ماژول مختلف دیگه که فقط بخشی از اون ذکر شد، می باشد. محیط طراحی کامسول امکان طراحی هندسه های مختلف را به ما می ده. با این وجود کامسول برای سهولت در طراحی از رابط های مختلفی مانند کتیا، سالیدورک، اتوکد، اینورتور و … استفاده می کنه.

ویدیو معرفی بخش 1

◄ انتخاب فیزیک مناسب مسأله (Heat transfer in solid)◄ ایجاد هندسه ◄ اختصاص دادن خواص به ماده با استفاده از مواد موجود در کتابخانه نرم افزار ◄ اختصاص دادن خواص دلخواه به ماده (blank material)◄ ایجاد شرایط مرزی دما ثابت (Temperature) و مرز عایق (Thermal isolation)◄ شبکه بندی خودکار (Physics control mesh)◄ مشاهده توزیع دما روی یک خط◄ ایجاد کانتورهای صفحه ای (Slice)◄ ایجاد خطوط در فضای سه بعدی (Cut line 3D)◄ مشاهده تغییرات دمای داخل جسم حین حل ناپایا (Results while solving)◄ ایجاد انیمیشن از نتایج حل ناپایا (Animation)

شرح دوره

در این فصل از آموزش به شبیه سازی و تحلیل انتقال حرارت هدایتی پایا یا مستقل از زمان و همچنین ناپایا یا وابسته به زمان در یک جسم جامد مکعبی در نرم افزار کامسول می پردازیم. در این بخش سعی شده تا با بررسی این مسأله انتقال حرارت، دیدگاه مناسبی نسبت به مدلسازی این نوع از مسایل در نرم افزار کامسول بدست آوریم. جهت شبیه سازی انتقال حرارت در یک جسم جامد که در این فصل بررسی می شود از بخش HEAT TRANSFER IN SOLID استفاده شده که به کمک آن می توان تمامی شبیه سازی های از این نوع را در کامسول انجام داد. در طول آموزش با کلیه گزینه های مورد نیاز جهت این شبیه سازی ، نحوه خروجی گرفتن و انیمیشن سازی به طور کامل آشنا خواهیم شد.

ویدیو معرفی بخش 2

◄ انتخاب فیزیک مناسب مساله◄ تعریف پارمتری سرعت متوسط ورودی◄ تعریف یک تابع پله smooth ◄ ایجاد هندسه و تعریف خواص◄ تعریف سرعت توسعه یافته در مرز ورودی ◄ ایجاد شبکه مناسب به صورت دستی (user controlled )◄ استفاده از گام زمانی دو مرحله ای◄ رها سازی ذرات در ورودی(particle tracing with mass)◄ انتگرال گیری روی سطح استوانه◄ محاسبه ضرایب درگ و برا و رسم آنها◄ مشاهده تغییرات سرعت در ورودی با توجه به تابع پله

شرح دوره

در این فصل از آموزش به شبیه سازی و تحلیل جریان آرام حول یک استوانه می پردازیم. این مساله به دلیل پدیده رهایی گردابه ها یک مساله ناپایاست. همچنین فرض تقارن برای این مساله فرضی نادرست است چراکه رهایش گردابه ها تقارن جریان را بر هم میزند. رهایی گردابه ها با فرکانس مشخصی صورت گرفته و دانستن این فرکانس از این جهت برای ما مناسب است که می توانیم از بروز پدیده رزونانس جلوگیری کنیم. در این مساله با محاسبه ضرایب درگ و برا در هر لحظه از زمان و رسم نمودار آنها متوجه رفتار نوسانی این جریان خواهیم شد. در طول آموزش با کلیه گزینه های مورد نیاز جهت این شبیه سازی ، نحوه خروجی گرفتن به طور کامل آشنا خواهیم شد.

ویدیو معرفی بخش 3

◄ انتخاب فیزیک مناسب Turbulent Flow, SST ,Laplace Equation
◄ تعریف پارامترهای مورد نیاز ( Parameters)
◄ تعریف یک منحنی پارامتری (Parametric Curve)
◄ ایجاد ناحیه محاسباتی
◄ انجام تنظیمات مربوط به معادله لاپلاس(Initial and Boundary Conditions)
◄ انجام تنظیمات مربوط به جریان آشفته(Initial and Boundary Conditions)
◄ ایجاد شبکه ساختاری(Mapped Mesh)
◄ ایجاد یک حل پارامتری
◄ فراخوانی داده های تجربی و مقایسه با داده های مدل سازی

شرح دوره

در این بخش از آموزش به مدل سازی و تحلیل جریان آشفته حول ایرفویل naca 0012 می پردازیم. در این مدل سازی از مدل توربولانسی SST استفاده می کنیم چرا که این روش هم مزیت مدل های k-ω و هم مدل های k-ε را داراست. مدل های k-ω توانایی خود را در نزدیکی دیواره ها نشان می دهند در حالی که مدل های k-ε در جریان های خارجی برتری دارند. همچنین در این مدل سازی حدس اولیه برای محاسبه میدان جریان از حل معادله لاپلاس به دست آمده است. فرض جریان پتانسیل برای حدس اولیه فرض معقولی است چرا که موجب همگرایی سریع تر حل می شود. در نهایت نتایج به دست آمده با نتایج تجربی مقایسه می-گردد.

ویدیو معرفی بخش 4

◄ انتخاب فیزیک مناسب مسأله (Conjugate Heat transfer, Laminar flow)
◄ تعریف پارامترهای مورد نیاز و فراخوانی هندسه(Insert Sequence)
◄ اختصاص دادن خواص دلخواه به ماده (blank material)
◄ تعریف سطوح پرتوزا (Diffuse Surface)
◄ تعریف یک منبع حرارتی (Heat source)
◄ ایجاد شبکه مناسب
◄ مقیاس بندی مناسب متغیرهای جریان
◄ انجام تنظیمات مربوط به حلگر (Scaling)
◄ رسم نمودار توزیع دما، انتقال حرارت تشعشعی و ایجاد انیمیشن سه بعدی

شرح دوره

در این فصل از آموزش به شبیه سازی و تحلیل انتقال حرارت و جریان سیال درون یک لامپ رشته ای می پردازیم. هدف از این مدل سازی ترکیب انتقال انرژی از طریق هدایت، جابجایی و تشعشع با انتقال مومنتوم می باشد. لامپ رشته ای در دمای تقریبی 2000 درجه سانتیگراد شروع به تولید نور می-کند. برای جلوگیری از افزایش دمای بیش از حد رشته لامپ و سوختن آن معمولا از گاز آرگون درون لامپ استفاده می شود. گرما به وسیله تشعشع، هدایت و جابجایی به اطراف انتقال پیدا می کند و به واسطه تغییرات چگالی و فشار سیال جریان به وجود می آید. . در طول آموزش با کلیه گزینه های مورد نیاز جهت این شبیه سازی و نحوه خروجی به طور کامل آشنا خواهیم شد.

ویدیو معرفی بخش 5

◄ انتخاب فیزیک مسأله (Conjugate Heat Transfer, Laminar Flow, Moving Mesh)
◄ تعریف یک تابع برای حرکت پیستون (Analytic Function)
◄ تعریف متغیرهای حرکت شبکه
◄ تعریف خواص سیال، پیستون و دیواره میراگر
◄ انجام تنظیمات مربوط به فیزیک Moving Mesh
◄ انجام تنظیمات مربوط به جریان سیال و انتقال حرارت
◄ ایجاد شبکه کاملاً ساختاری (Mapped Mesh)
◄ مشاهده حرکت پیستون و توزیع دما در میراگر

شرح دوره

در این فصل از آموزش به شبیه سازی و تحلیل جریان سیال و انتقال حرارت میراگر سیالی می پردازیم. میراگرهای سیالی در صنایع نظامی برای کاهش شوک وارده و در ساختمان سازی برای کاهش ارتعاشات ناشی از زلزله و نیروی باد کاربرد دارند. این نوع از میراگرها با تبدیل انرژی مکانیکی به گرما کار می کنند. این مثال پدیده گرمایش ویسکوز و افزایش دما را در این نوع از میراگرها نشان می دهد. در این مساله برای مدل سازی حرکت شبکه از فیزیک moving mesh و برای مدل سازی انتقال حرارت از فیزیک Conjugated heat transfer استفاده شده است. در طول آموزش با کلیه گزینه های مورد نیاز جهت این شبیه سازی و نحوه خروجی گرفتن به طور کامل آشنا خواهید شد.

ویدیو معرفی بخش 6

◄ انتخاب فیزیک مناسب مسأله (High Mach Number Flow, k-ε)
◄ تعریف پارامترهای مورد نیاز و تولید هندسه
◄ افزودن پایدارکننده های سازگار و ناسازگار(Consistent, Inconsistent Stabilization)
◄ تعریف شرایط مرزی مناسب برای جریان آشفته
◄ تولید دو شبکه سبک و سنگین
◄ افزودن یک حل ثانویه برای شبکه سنگین تر
◄ انجام تنظیماتی برای افزایش دقت محاسبات
◄ محاسبه جریان جرمی ورودی و خروجی
◄ رسم نمودار تغییرات فشار در نواحی مختلف

شرح دوره

در این فصل از آموزش به شبیه سازی و تحلیل جریان آشفته درون یک اجکتور می پردازیم. اجکتور ابزاری است که می تواند با ایجاد خلاء یک سیال ثانویه را انتقال دهد. اساس کار اجکتورها هم بر پایه تبدیل انرژی سرعتی و فشاری به یکدیگر است. در این مدل سازی از مدل آشفتگی k-ε و برای پایداری فرایند حل از پایدارکننده های سازگار و ناسازگار استفاده شده است. همچنین در این مسأله از یک شبکه سبک برای حل اولیه و یک شبکه مناسب تر برای حل نهایی استفاده شده است. در طول آموزش با کلیه گزینه های مورد نیاز جهت این شبیه سازی و نحوه خروجی به طور کامل آشنا خواهیم شد.

ویدیو معرفی بخش 7

◄ انتخاب فیزیک مناسب Rotating Machinery, Particle Tracing
◄ ایجاد هندسه
◄ جفت کردن نواحی استاتیک و دینامیک
◄ تعریف خواص و توابع مورد نیاز ( Materials, Functions)
◄ تعیین ناحیه چرخشی(Rotating Domain)
◄ اعمال شرط مرزی پیوستگی برای تمامی فیزیک ها(Flow Continuity)
◄ اعمال نیروی درگ به ذرات(Drag Force)
◄ افزودن جریان جرم ذرات
◄ تعیین تعداد ذرات تزریق شده و مدت زمان تزریق

شرح دوره

در این فصل از آموزش به شبیه سازی و تحلیل جریان سیال درون یک میکسر می پردازیم. میکسرها در دو نوع دینامیک و استاتیک ساخته می شوند. در میکسرهای استاتیک از آشفتگی جریان و در میکسرهای دینامیک از تیغه های دوار برای اختلاط استفاده می شود. در این مسأله نحوه مخلوط شدن ذرات ریز درون یک میکسر دینامیک بررسی شده است. برای شبیه سازی حرکت ذرات از فیزیک Particle Tracing و برای مدل سازی حرکت تیغه های دوار از فیزیک Rotating Machinery استفاده شده است. در طول آموزش با کلیه گزینه های مورد نیاز جهت این شبیه سازی و نحوه خروجی گرفتن به طور کامل آشنا خواهید شد.

ویدیو معرفی بخش 8

◄ انتخاب فیزیک مناسب برای حل تشابهی(Coefficient Form PDE)
◄ تعریف پارامترهای مورد نیاز و محدوده حل(Parameters, Interval)
◄ تعریف ضرایب معادله دیفرانسیل و مشخص کردن شرایط مرزی
◄ ایجاد شبکه، تنظیم حلگر و انجام حل
◄ انتقال نتایج یک بعدی حل تشابهی به مختصات دو بعدی(General Extrusion)
◄ افزودن یک جزء جدید برای حل عددی(New Component)
◄ ایجاد هندسه و انتخاب نوع سیال و تنظیم فیزیک جریان سیال
◄ ایجاد شبکه ساختاری بر اساس پارامتر تعریف شده
◄ افزودن یک حل پارامتری(Parametric Sweep)
◄ مقایسه پروفیل سرعت حاصل از حل نیمه تحلیلی بلازیوس و حل عددی

شرح دوره

در این فصل از آموزش به شبیه سازی و تحلیل جریان آرام روی صفحه تخت می پردازیم. لایه مرزی تراکم ناپذیر و پایا روی صفحه تخت در غیاب گرادیان فشار به لایه مرزی بلازیوس(Blasius) معروف است. در این مدل سازی ابتدا حل تشابهی بلازیوس برای جریان آرام روی صفحه تخت انجام شده، سپس نتایج حاصل از حل یک بعدی بلازیوس به مختصات دو بعدی منتقل شده و با حل کاملاً عددی جریان روی صفحه تخت مقایسه می گردد . در طول آموزش با کلیه گزینه های مورد نیاز جهت این شبیه سازی و نحوه خروجی گرفتن به طور کامل آشنا خواهیم شد.

ویدیو معرفی بخش 9

◄ انتخاب فیزیک مناسب Water Hammer
◄ تعریف پارامترهای مورد نیاز و ایجاد هندسه
◄ تعریف خواص و شکل سطح مقطع لوله(Pipe Properties)
◄ مشخص کردن شرایط اولیه و شرایط مرزی مسأله
◄ ایجاد شبکه
◄ فیکس کردن گام زمانی با توجه به عدد کورانت(CFL Number)
◄ انجام حل و رسم نمودار تغییرات فشار
◄ افزودن حل جدید برای از بین بردن نوسانات عددی

شرح دوره

در این فصل از آموزش به شبیه سازی و تحلیل پدیده ضربه قوچ یا water hammer در یک سیستم لوله کشی می پردازیم. افزایش ناگهانی فشار در سیستم به خاطر بسته شدن و یا تغییر ناگهانی مسیر حرکت سیال را ضربه قوچ می نامند. در این مدل سازی دامنه امواج فشاری طبق رابطه جوکوفسکی (Joukowskys equation) محاسبه شده و با نتایج حل مقایسه می گردد. همچنین شبکه بندی انتخاب گام زمانی به گونه ای انجام می شود که عدد کورانت(Courant Number) کمتر از یک باشد. در طول آموزش با کلیه گزینه های مورد نیاز جهت این شبیه سازی و نحوه خروجی گرفتن به طور کامل آشنا خواهیم شد.

ویدیو معرفی بخش 10

◄ انتخاب فیزیک مناسب Brinkman’s Equation, Heat Transfer in Porous Media
◄ ایجاد هندسه و تعریف پارامترهای مورد نیاز
◄ انجام تنظیمات مربوط به محیط متخلخل و سیال(Fluid and Matrix Properties)
◄ افزودن نیروی حجمی ناشی از تقریب بوزینسک
◄ افزایش دقت محاسبات
◄ انجام تنظیمات مربوط به انتقال حرارت در محیط متخلخل
◄ شبکه بندی و تحلیل پارامتری
◄ تهیه خروجی های مناسب

شرح دوره

در این فصل از آموزش به شبیه سازی و تحلیل انتقال حرارت جابجایی آزاد در محیط متخلخل می پردازیم. برای مدل سازی جریان سیال در محیط متخلخل از معادله برینکمن(Brinkman’s equation) و برای اعمال نیروی شناوری از تقریب بوزینسک(Boussinesq approximation) استفاده شده است. همچنین در این مدل سازی از چندین عدد رایلی(Rayleigh number) استفاده شده است. مشخص می شود که اگر عدد رایلی از مقدار بحرانی کمتر باشد مکانیزم غالب انتقال حرارت، هدایت بوده و اگر عدد رایلی از مقدار بحرانی بیشتر باشد مکانیزم غالب، جابجایی آزاد است. در طول آموزش با کلیه گزینه های مورد نیاز جهت این شبیه سازی و نحوه خروجی گرفتن به طور کامل آشنا خواهیم شد.

ویدیو معرفی بخش 11

◄ انتخاب فیزیک مناسب Heat Transfer in Solid
◄ ایجاد هندسه و فراخوانی پارامترهای مورد نیاز
◄ تعریف توابع سرعت و شتاب خودرو
◄ تبدیل سرعت خطی خودرو به سرعت دورانی دیسک خودرو
◄ تعریف مقاومت تماسی در سطح تماس لنت و دیسک(Thermal Contact)
◄ مشخص کردن سطوح تشعشعی و تعریف ضریب صدور
◄ تعریف یک معادله دیفرانسیل برای محاسبه گرمای تولید شده و تلف شده
◄ ایجاد شبکه و انجام حل
◄ رسم نمودار گرمای تولید شده و گرمای تلف شده

شرح دوره

در این فصل از آموزش به شبیه سازی و تحلیل انتقال حرارت در دیسک و لنت ترمز خودرو در طی فرایند ترمز می پردازیم. محاسبه توزیع دما و گرمای تولید شده در دیسک و لنت ترمز ما را در انتخاب بهینه ترین مواد ساخت کمک می کند، چراکه در دمای بالا آسیب جدی به سیستم ترمز خودرو وارد می شود. هدف از این مدل سازی محاسبه میزان گرمای تولید شده در طی 2 ثانیه ترمز و گرمای تلف شده پس از قطع ترمز می باشد. که برای محاسبه این مقادیر از یک معادله دیفرانسیل معمولی کمک می گیریم. در طول آموزش با کلیه گزینه های مورد نیاز جهت این شبیه سازی و نحوه خروجی گرفتن به طور کامل آشنا خواهیم شد.

ویدیو معرفی بخش 12

◄ انتخاب فیزیک مناسب (Nonisothermal Pipe Flow, Heat transfer in solid)
◄ فراخوانی پارامترها و متغیرهای مورد نیاز و ایجاد هندسه
◄ اختصاص خواص به بخش های مختلف هندسه
◄ تنظیم فیزیک Nonisothermal Pipe Flow
◄ تنظیم فیزیک Heat Transfer in Solid
◄ افزودن یک Domain Probe برای محاسبه دمای میانگین قطعه
◄ ایجاد شبکه و افزودن Parametric Sweep و Material Sweep
◄ تنظیم حلگر و انجام حل
◄ رسم نمودار های دمای میانگین قالب به ازای حل های مختلف

شرح دوره

در این فصل از آموزش به شبیه سازی و تحلیل فرایند خنک کاری قالب تزریق پلاستیک با استفاده از جریان آب می پردازیم. خنک کاری آهسته و یکنواخت می تواند از پیچ و تاب و ترک خوردن قطعه جلوگیری کند. بنابراین موقعیت و خواص کانال های خنک کننده از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این مثال با نحوه استفاده دو فیزیک Nonisothermal Pipe Flow و Heat transfer in solid به صورت همزمان آشنا خواهیم شد. در این مدل سازی بخش سیالاتی به صورت یک بعدی و بخش جامداتی به صورت سه بعدی مدل می شود. در طول آموزش با کلیه گزینه های مورد نیاز جهت این شبیه سازی و نحوه خروجی گرفتن به طور کامل آشنا خواهیم شد.

ویدیو معرفی بخش 13

شما میتوانید برای پرسش سوالات خود به صفحه ی پکیج طلایی آموزش نرم افزار COMSOL مراجعه فرمایید