درخواست انجام شبیه‌سازی ANSYS Fluent

درخواست انجام شبیه‌سازی ANSYS Fluent موضوع پروژه: شبیه‌سازی عددی هیت‌سینک آلومینیومی با پره‌های مستقیم در کانال جریان هوا با استفاده از نرم‌افزار ANSYS Fluent شرح پروژه: در این پروژه باید شبیه‌سازی عددی یک هیت‌سینک آلومینیومی با پره‌های مستقیم در یک کانال جریان هوا انجام شود و اثر فاصله بین پره‌ها بر عملکرد حرارتی و افت فشار بررسی گردد. مشخصات هندسه هیت‌سینک: ابعاد کلی هیت‌سینک به صورت زیر است: طول: 100 میلی‌متر عرض: 60 میلی‌متر ارتفاع کل: 30 میلی‌متر ضخامت پره‌ها: 2 میلی‌متر ضخامت صفحه پایه (Base Plate): حدود 3 میلی‌متر پره‌ها مستقیم بوده و روی یک صفحه پایه قرار دارند و هیت‌سینک باید داخل یک کانال جریان هوا مدل شود. حالات مورد بررسی: فاصله بین پره‌ها در چهار حالت مختلف بررسی شود: 4 میلی‌متر 6 میلی‌متر 8 میلی‌متر 10 میلی‌متر برای هر فاصله پره یک شبیه‌سازی کامل انجام شود. شرایط مرزی: شرایط جریان و دما به صورت زیر در نظر گرفته شود: سرعت ورودی هوا: 2 متر بر ثانیه دمای ورودی هوا: 300 کلوین دمای پایه هیت‌سینک: 350 کلوین (به صورت دیواره ایزوترمال) مدل حل عددی: شبیه‌سازی باید در نرم‌افزار ANSYS Fluent با تنظیمات زیر انجام شود: حل پایا (Steady State) Pressure-Based Solver جریان آرام (Laminar) Forced Convection اثر Radiation در نظر گرفته نشود. شرایط دیواره‌ها: دیواره‌های کانال جریان به صورت No-Slip در نظر گرفته شوند و در صورت عدم ذکر شرایط دیگر در مرجع، به صورت Adiabatic فرض شوند. مش‌بندی: برای هر حالت حداقل سه سطح مختلف مش ایجاد شود تا استقلال شبکه بررسی گردد. مقایسه بین شبکه‌ها باید بر اساس پارامترهای زیر انجام شود: Average Nusselt Number Pressure Drop زمانی که اختلاف بین دو شبکه متوالی کمتر از حدود 2 درصد باشد، شبکه نهایی انتخاب شود. تعداد المان‌ها و مشخصات شبکه باید گزارش شود. اعتبارسنجی (Validation): مدل عددی باید با نتایج مقاله زیر اعتبارسنجی شود: Hossin et al. (2019) نتایج شبیه‌سازی باید با داده‌های مقاله مقایسه شده و خطای اعتبارسنجی کمتر از 5 درصد باشد. نتایج مقایسه در قالب جدول یا نمودار ارائه شود. فایل مقاله مربوط به Validation نیز به همراه این درخواست ارائه شده است. خروجی‌های مورد نیاز: برای هر چهار فاصله پره نتایج زیر استخراج شود: افت فشار (Pressure Drop) عدد نوسلت متوسط (Average Nusselt Number) ضریب انتقال حرارت متوسط (Heat Transfer Coefficient) مقاومت حرارتی (Thermal Resistance) همچنین تصاویر و نمودارهای زیر ارائه شود: تصویر هندسه مدل تصویر مش نهایی کانتور دما کانتور سرعت خطوط جریان (Streamline) نمودار همگرایی (Residuals) جداول نتایج برای هر فاصله پره تهیه شود و نمودارهای زیر رسم گردد: فاصله پره در برابر افت فشار فاصله پره در برابر عدد نوسلت فاصله پره در برابر ضریب انتقال حرارت فاصله پره در برابر عملکرد حرارتی در پایان فاصله بهینه پره‌ها بر اساس نتایج شبیه‌سازی تعیین و به طور خلاصه تحلیل شود. گزارش فنی: یک گزارش فنی تهیه شود که شامل تصاویر، جداول نتایج، نمودارها و تحلیل کوتاه نتایج باشد تا بتوان از آن برای نگارش فصل نتایج پایان‌نامه استفاده کرد. این گزارش باید شامل توضیح تنظیمات حل، استقلال شبکه، اعتبارسنجی و تحلیل مختصر نتایج باشد و صرفاً به عنوان مستندسازی فنی شبیه‌سازی ارائه می‌شود. تحویل پروژه: موارد زیر باید تحویل داده شود: فایل‌های شبیه‌سازی ANSYS Fluent Case و Data فایل Excel شامل تمامی نتایج و جداول تصاویر خروجی کانتورها و نمودارها فایل گزارش فنی در قالب Word یا PDF مسئولیت اجرای پروژه: تمامی مراحل شامل مدل‌سازی هندسه، مش‌بندی، تنظیمات حل، اجرای شبیه‌سازی (Run)، رسیدن به همگرایی، استخراج نتایج و تهیه خروجی‌های نهایی بر عهده مجری است. کارفرما هیچ دسترسی یا نصبی از نرم‌افزار ANSYS ندارد و قرار نیست نرم‌افزار ANSYS را نصب کند یا اجرای شبیه‌سازی انجام دهد. بنابراین تمام اجرای شبیه‌سازی باید توسط مجری انجام شده و نتایج نهایی به صورت کامل و آماده تحویل ارائه گردد.