نیروی پَسار یا پسا نامی است که در فیزیک و دینامیک سیالات به نیروهایی که در جهت بازداشتن اجسام از حرکت در درون سیالات کار میکنند، داده میشود. زمانی که جسمی درون سیال حرکت میکند برهم کنشی بین جسم و سیال رخ میدهد. تنش برشی به علت اثرات گرانروی و تنشهای عمودی به علت فشار بر جسم وارد میشوند. به برآیند این نیروها در جهت سرعت جریان بالاسری نیروی پسار و عمود بر جهت سرعت جریان بالاسری نیروی برآر گفته میشود.
در حالت کلی محاسبه توزیع تنش و فشار بر جسم دشوار است. از اینرو برای محاسبه نیروی پسار از روشهای تجربی استفاده میشود. آزمایشهایی که در تونل باد، تونل آب و یا دیگر روشهای ابداعی بر روی مدل کوچک انجام میشود میتواند توسط تحلیل ابعادی به پیش نمونه مرتبط گردد. یکی از اعداد بدون بعد که در محاسبه نیروی پسار استفاده میشود ضریب درگ است که خود تابعی از دیگر اعداد بدون بعد رینولدز، ماخ، فرود و زبری نسبی سطح است.نیروی پسار اصطکاکی بخشی از نیروی پسار است که به تنش برشی بر سطح جسم ارتباط دارد. این نیرو نه تنها تابع بزرگی تنش برشی بلکه به جهت گیری سطحی که بر آن عمل میکند نیز بستگی دارد. اگر جسم سطحی به موازات جهت سرعت جریان باشد تمام تنش برشی در نیروی پسار نقش دارد ولی اگر سطح عمود بر جهت سرعت جریان باشد تنش برشی هیچ نقشی در نیروی پسار ندارد. در حالت کلی برای اجسام با اشکال متفاوت تنش برشی مؤثر بر نیروی پسار چیزی بین این دو حالت حدی است. از آنجایی که گرانروی اکثر سیالاتی که استفاده میشود کم است. از اینرو نیروی پسار اصطکاکی نقش کمی در نیروی پسار کلی دارد. اگر بر اساس اعداد بدون بعد این موضوع بیان شود یعنی در رینولدزهای بالا نقش تنش برشی در نیروی پسار کم خواهد بود. برای اجسام خط جریانی یا در رینولدزهای پایین بیشتر نیروی پسار ناشی از تنش برشی است.پسار فشاری بخشی از نیروی پسار است که ناشی از فشار بر روی سطح جسم است. به علت تاثیرپذیری زیاد از شکل جسم به پسار شکلی نیز معروف است. پسار فشاری به بزرگی و همچنین جهت گیری سطحی که بر آن اعمال میشود بستگی دارد. برای مثال در سطحی موازی جهت حرکت سیال نیروی فشاری عمود بر جهت سرعت سیال وارد میشود و لذا در نیروی پسار هیچ تأثیری ندارد در حالی که برای سطحی عمود بر جهت جریان همه نیروی پسار ناشی از پسار فشاری خواهد بود. همانند پسار اصطکاکی برای اجسام با اشکال مختلف نسبت نیروی پسار فشاری بین این دو حالت حدی خواهد بود.
در حالت کلی محاسبه توزیع تنش و فشار بر جسم دشوار است. از اینرو برای محاسبه نیروی پسار از روشهای تجربی استفاده میشود. آزمایشهایی که در تونل باد، تونل آب و یا دیگر روشهای ابداعی بر روی مدل کوچک انجام میشود میتواند توسط تحلیل ابعادی به پیش نمونه مرتبط گردد. یکی از اعداد بدون بعد که در محاسبه نیروی پسار استفاده میشود ضریب درگ است که خود تابعی از دیگر اعداد بدون بعد رینولدز، ماخ، فرود و زبری نسبی سطح است.نیروی پسار اصطکاکی بخشی از نیروی پسار است که به تنش برشی بر سطح جسم ارتباط دارد. این نیرو نه تنها تابع بزرگی تنش برشی بلکه به جهت گیری سطحی که بر آن عمل میکند نیز بستگی دارد. اگر جسم سطحی به موازات جهت سرعت جریان باشد تمام تنش برشی در نیروی پسار نقش دارد ولی اگر سطح عمود بر جهت سرعت جریان باشد تنش برشی هیچ نقشی در نیروی پسار ندارد. در حالت کلی برای اجسام با اشکال متفاوت تنش برشی مؤثر بر نیروی پسار چیزی بین این دو حالت حدی است. از آنجایی که گرانروی اکثر سیالاتی که استفاده میشود کم است. از اینرو نیروی پسار اصطکاکی نقش کمی در نیروی پسار کلی دارد. اگر بر اساس اعداد بدون بعد این موضوع بیان شود یعنی در رینولدزهای بالا نقش تنش برشی در نیروی پسار کم خواهد بود. برای اجسام خط جریانی یا در رینولدزهای پایین بیشتر نیروی پسار ناشی از تنش برشی است.پسار فشاری بخشی از نیروی پسار است که ناشی از فشار بر روی سطح جسم است. به علت تاثیرپذیری زیاد از شکل جسم به پسار شکلی نیز معروف است. پسار فشاری به بزرگی و همچنین جهت گیری سطحی که بر آن اعمال میشود بستگی دارد. برای مثال در سطحی موازی جهت حرکت سیال نیروی فشاری عمود بر جهت سرعت سیال وارد میشود و لذا در نیروی پسار هیچ تأثیری ندارد در حالی که برای سطحی عمود بر جهت جریان همه نیروی پسار ناشی از پسار فشاری خواهد بود. همانند پسار اصطکاکی برای اجسام با اشکال مختلف نسبت نیروی پسار فشاری بین این دو حالت حدی خواهد بود.
دوچیز بیپایان هستند: اول «منظومه شمسی»، دوم «نادانی بشر»، در مورد اول زیاد مطمئن نیستم.»
آلبرت انيشتين
آلبرت انيشتين
معرفی نرم افزار پس پردازش قدرتمند TECPLOT
دینامیک سیالات نام یکی از شاخه های بسیار پرکاربرد و وسیع مکانیک سیالات است. موضوع مورد مطالعه در این زمینه از علوم چگونگی رفتار مایعات و گازها به هنگام حرکت تحت اثر عوامل گوناگون می باشد. مطالعهٔ رفتار سیالات (در حرکت و در سکون) را باید از مهم ترین بخش های مکانیک قدیم (مکانیک
کلاسیک)، فیزیک، ریاضیات کاربردی، و علوم و فنون مهندسی به حساب آورد. دینامیک سیالات محاسباتی (Computational Fluid Dynamics) یا سی اِف دی (CFD) یکی از بزرگترین زمینههاییست که مکانیک قدیم را به علوم رایانه و توانمندیهای نوین محاسباتی آن در نیمهٔ دوّم قرن بیستم و در سدهٔ جدید میلادی وصل میکند .دینامیک سیالات محاسباتی علم پیشبینی جریان سیال، انتقال حرارت، انتقال جرم، واکنشهای شیمیائی، و پدیدههای وابسته به آن به وسیله حل معادلات ریاضی، که قوانین فیزیکی را بیان میکنند، با استفاده از یک فرآیند عددی است. دینامیك سیالات محاسباتی عبارت از تحلیل سیستم های شامل جریان سیال، انتقال حرارت و پدیدههای همراه، نظیر واكنش های شیمیایی براساس شبیه سازی كامپیوتری میباشد. CFD روش بسیار توانایی میباشد، به طوری كه طیف وسیعی از كاربردهای صنعتی و غیرصنعتی را در بر میگیرد. نرم افزار Tecplot 360 یکی از ابزارهای قدرتمند رسم نمودار دادهها در زمینهCFD است که در رشتهی مهندسی مکانیک گرایش حرارت و سیالات کاربرد فراوانی دارد.
از جمله کاربردهای این نرم افزار می توان به شبیهسازی عددی با نمایش 360 درجه، تجزیه و تحلیل دادهها و محاسبهی مقادیر شبکه، استخراج توابع میدان جریان مانند ضریب فشار، بررسی همگرایی راهحل و برآورد دقت و صحت آن و ... اشاره کرد.
قابلیت های کلیدی نرم افزار Tecplot 360:
- شبیهسازی عددی با نمایش 360 درجه
- تجزیه و تحلیل دادهها و محاسبهی مقادیر شبکه
- بررسی همگرایی راهحل و برآورد دقت و صحت آن
- استخراج توابع میدان جریان مانند ضریب فشار
- ساخت تصاویر متحرک
- نمایش میزان خطا در دادههای آزمایشگاهی به کمک نمودار
- رسم انواع نمودارهای و شکلهای دقیق و پیچیدهی XY، 2D و 3D
- سازگار با نسخه های مختلف ویندوز
- و ...
دینامیک سیالات نام یکی از شاخه های بسیار پرکاربرد و وسیع مکانیک سیالات است. موضوع مورد مطالعه در این زمینه از علوم چگونگی رفتار مایعات و گازها به هنگام حرکت تحت اثر عوامل گوناگون می باشد. مطالعهٔ رفتار سیالات (در حرکت و در سکون) را باید از مهم ترین بخش های مکانیک قدیم (مکانیک
کلاسیک)، فیزیک، ریاضیات کاربردی، و علوم و فنون مهندسی به حساب آورد. دینامیک سیالات محاسباتی (Computational Fluid Dynamics) یا سی اِف دی (CFD) یکی از بزرگترین زمینههاییست که مکانیک قدیم را به علوم رایانه و توانمندیهای نوین محاسباتی آن در نیمهٔ دوّم قرن بیستم و در سدهٔ جدید میلادی وصل میکند .دینامیک سیالات محاسباتی علم پیشبینی جریان سیال، انتقال حرارت، انتقال جرم، واکنشهای شیمیائی، و پدیدههای وابسته به آن به وسیله حل معادلات ریاضی، که قوانین فیزیکی را بیان میکنند، با استفاده از یک فرآیند عددی است. دینامیك سیالات محاسباتی عبارت از تحلیل سیستم های شامل جریان سیال، انتقال حرارت و پدیدههای همراه، نظیر واكنش های شیمیایی براساس شبیه سازی كامپیوتری میباشد. CFD روش بسیار توانایی میباشد، به طوری كه طیف وسیعی از كاربردهای صنعتی و غیرصنعتی را در بر میگیرد. نرم افزار Tecplot 360 یکی از ابزارهای قدرتمند رسم نمودار دادهها در زمینهCFD است که در رشتهی مهندسی مکانیک گرایش حرارت و سیالات کاربرد فراوانی دارد.
از جمله کاربردهای این نرم افزار می توان به شبیهسازی عددی با نمایش 360 درجه، تجزیه و تحلیل دادهها و محاسبهی مقادیر شبکه، استخراج توابع میدان جریان مانند ضریب فشار، بررسی همگرایی راهحل و برآورد دقت و صحت آن و ... اشاره کرد.
قابلیت های کلیدی نرم افزار Tecplot 360:
- شبیهسازی عددی با نمایش 360 درجه
- تجزیه و تحلیل دادهها و محاسبهی مقادیر شبکه
- بررسی همگرایی راهحل و برآورد دقت و صحت آن
- استخراج توابع میدان جریان مانند ضریب فشار
- ساخت تصاویر متحرک
- نمایش میزان خطا در دادههای آزمایشگاهی به کمک نمودار
- رسم انواع نمودارهای و شکلهای دقیق و پیچیدهی XY، 2D و 3D
- سازگار با نسخه های مختلف ویندوز
- و ...
این کتاب به معرفی مبانی CFD و استفاده از نرمافزار CFD تجاری برای حل مسائل مهندسی پرداخته و برای طیف گستردهای از دانشجویان جدید مهندسی و یادگیری مهندسان شاغل درزمینه CFD با رویکردی کاربردی و عملی طراحی شده است.
این کتاب خوانندگان را از طریق مدلسازی و محاسبات، همچنین تفسیر نتایج CFDکه مشکل بسیاری از دانشجویان و مهندسان می باشد، با ترکیب سطح مطلوبی از پیشزمینه ریاضی، نمونههای کارکرده، اسکرین شاتهای کامپیوتر و پروسههای گامبهگام، پیشمیبرد. این کتاب با هدف کاربران CFD بهجای توسعهدهندگان نوشته شده است و مطالعه آن به دلیل مطالب ملموس و کاربردی جذاب تر می باشد.👆
این کتاب خوانندگان را از طریق مدلسازی و محاسبات، همچنین تفسیر نتایج CFDکه مشکل بسیاری از دانشجویان و مهندسان می باشد، با ترکیب سطح مطلوبی از پیشزمینه ریاضی، نمونههای کارکرده، اسکرین شاتهای کامپیوتر و پروسههای گامبهگام، پیشمیبرد. این کتاب با هدف کاربران CFD بهجای توسعهدهندگان نوشته شده است و مطالعه آن به دلیل مطالب ملموس و کاربردی جذاب تر می باشد.👆
لینک دانلود آموزش کاربردی نرم افزار تک پلات برای رسم نمودار و کانتور و...
حاصل از خروجی کدنویسی ها و نرم افزار ها...👆
حاصل از خروجی کدنویسی ها و نرم افزار ها...👆
کتاب مقدمه ای بر مکانیک سیالات عددی تالیف آقایان "ورستیگ" و "مالالاسگار"به ما آموزش میدهد که چطور پارامترهای جریان سیال را با روشهای عددی به دست بیاوریم…. این کتاب در واقع خمیرمایه نرم افزارهای پرقدرت امروزی در زمینه تحلیل جریان (مثل Fluent) رو شرح ميدهد و مطالعه آن به درک و یادگیری بهتر و بیشتر نرم افزارهای cfd کمک میکند👆
تولید شبکه و استراتژی های مختلف آن
مقدمه
روش های عددی بر مبنای گسسته سازی فضایی میدان حل توسعه یافته است. این بدین مفهوم است که بجای بررسی و تحلیل یک فضای پیوسته که شامل بینهایت نقطه است، ترجیح داده میشود تا با تنها تعدادی از آن نقاط به عنوان نماینده آن فضا طرف شد و معادلات حاکم را برای آن ها حل نمود. این مهم یکی از موارد ضروری برای هر گونه تحلیل عددی با استفاده از روش های مرسوم از قبیل finite element و یا finite volume بوده و از آن با عنوان spatial discretization نام برده میشود.
در منطق finite volume method که روش اصلی گسسته سازی معادلات حاکم بر دینامیک سیال میباشد (از قبیل بقای جرم، بقای مومنتوم خطی و زاویه ای، بقای انرژی و ...)، بر روی هر کدام از control volume هایی که در اثر تولید شبکه بوجود می آید، انتگرال گیری انجام شده و معادلات دیفرانسیل حاکم تبدیل به دستگاه معادلات جبری خواهند شد. به همین دلیل تولید شبکه مناسب (چه از نظر کمیت و چه کیفیت) یکی از اولین اقدامات برای انجام تحلیل عددی صحیح میباشد.
در فرآیند تولید شبکه، هندسه مورد بررسی (فضای پیوسته) تبدیل به المان هایی با اشکال متنوع میشود (فضای گسسته) که حل معادلات عملا بر روی این المان ها انجام میگیرد و لذا دیگر هندسه ای در کار نخواهد بود.
انواع شبکه از نظر توپولوژی
در finite volume method، المان هایی که وظیفه پوشانیدن هندسه را دارند بصورت کلی به دو دسته دو بعدی و سه بعدی قابل تقسیم هستند. بدیهی است که از المان های دو بعدی برای تولید شبکه هندسه های با توپولوژی دو بعدی (سطوح) استفاده میشود همانند یک صفحه مسطح و یا یک رویه بدون ضخامت و از المان های سه بعدی برای پوشانیدن توپولوژی سه بعدی (احجام) مانند فضای اطراف یک اتومبیل و یا داخل محفظه احتراق موتور.👇
مقدمه
روش های عددی بر مبنای گسسته سازی فضایی میدان حل توسعه یافته است. این بدین مفهوم است که بجای بررسی و تحلیل یک فضای پیوسته که شامل بینهایت نقطه است، ترجیح داده میشود تا با تنها تعدادی از آن نقاط به عنوان نماینده آن فضا طرف شد و معادلات حاکم را برای آن ها حل نمود. این مهم یکی از موارد ضروری برای هر گونه تحلیل عددی با استفاده از روش های مرسوم از قبیل finite element و یا finite volume بوده و از آن با عنوان spatial discretization نام برده میشود.
در منطق finite volume method که روش اصلی گسسته سازی معادلات حاکم بر دینامیک سیال میباشد (از قبیل بقای جرم، بقای مومنتوم خطی و زاویه ای، بقای انرژی و ...)، بر روی هر کدام از control volume هایی که در اثر تولید شبکه بوجود می آید، انتگرال گیری انجام شده و معادلات دیفرانسیل حاکم تبدیل به دستگاه معادلات جبری خواهند شد. به همین دلیل تولید شبکه مناسب (چه از نظر کمیت و چه کیفیت) یکی از اولین اقدامات برای انجام تحلیل عددی صحیح میباشد.
در فرآیند تولید شبکه، هندسه مورد بررسی (فضای پیوسته) تبدیل به المان هایی با اشکال متنوع میشود (فضای گسسته) که حل معادلات عملا بر روی این المان ها انجام میگیرد و لذا دیگر هندسه ای در کار نخواهد بود.
انواع شبکه از نظر توپولوژی
در finite volume method، المان هایی که وظیفه پوشانیدن هندسه را دارند بصورت کلی به دو دسته دو بعدی و سه بعدی قابل تقسیم هستند. بدیهی است که از المان های دو بعدی برای تولید شبکه هندسه های با توپولوژی دو بعدی (سطوح) استفاده میشود همانند یک صفحه مسطح و یا یک رویه بدون ضخامت و از المان های سه بعدی برای پوشانیدن توپولوژی سه بعدی (احجام) مانند فضای اطراف یک اتومبیل و یا داخل محفظه احتراق موتور.👇
انواع شبکه از نظر شکل المان ها
برای پوشانیدن یک هندسه مشخص با استفاده از المان های کوچکتر، از اشکال استانداردی استفاده میشود که برای مسائل دو بعدی و سه بعدی متفاوت است. این اشکال به صورت زیر تعریف و نام گذاری میشوند.👇
برای پوشانیدن یک هندسه مشخص با استفاده از المان های کوچکتر، از اشکال استانداردی استفاده میشود که برای مسائل دو بعدی و سه بعدی متفاوت است. این اشکال به صورت زیر تعریف و نام گذاری میشوند.👇