تحليل أداء الصمامات باستخدام محاكاة عقود الفروقات: الجزء الثاني

انضم إلى منتدى المصممين

خبرتك ضرورية للمجتمع. انضم إلينا وساهم بمعرفتك

شارك وتعلّم وتقدّم مع أفضل المحترفين في هذا المجال

تعرف على كيفية استخدام Ansys Discovery للحصول على نتائج دقيقة في أداء الصمام باستخدام وضع التحسين.

الجزء الثاني: المحاكاة في وضع التحسين

يمكن إجراء محاكاة الصمامات في كل من وضع الاستكشاف ووضع التحسين. يتيح وضع الاستكشاف إجراء محاكاة سريعة للحصول على النتائج في مدة تصل إلى دقيقتين بمستوى معين من الدقة، مما يتيح تقييم تغييرات التصميم. يوفر هذا مقارنة نسبية لتحديد التصميم الذي يتطلب مستوى أعمق من التحليل الحسابي في وضع التحسين. يستخدم وضع التحسين أداة حل Fluent للحصول على نتائج بناءً على الشكل الهندسي المتداخل. بعد ذلك، سيستغرق كل نموذج وقتًا أطول بكثير لتقديم النتائج (10-20 دقيقة). تشرح هذه المدونة الثانية هذا النهج بالتفصيل.

خطوات

الشكل الهندسي هو نفس تمثيل الصمام في الجزء الأول. وبالتالي، تبدأ الخطوات مباشرة بعملية الربط حيث لا يلزم إجراء أي تعديلات على هذا العرض التوضيحي. ومع ذلك، يمكن تطبيق التغييرات في أي وقت إذا لزم الأمر.

• يثبت
  من المهم الإشارة إلى أن أداة “أجسام القطع” غير متوفرة في وضع التحسين. عند التبديل إلى وضع التحسين، ستظهر رسالة خطأ في حالة تمكين أي من مواضع الجذع/القرص. لمواصلة المحاكاة، سيحتاج المستخدم إلى طرح الأحجام كالمعتاد باستخدام أداة 1) الجمع. باتباع الخطوات، حدد 2) الحجم الرئيسي، ثم 3) الجسم المراد طرحه و4) الجسم المشترك المتبقي.

  

  وهذا يعني أنه يجب إنشاء ثلاثة مجالات مرنة إضافية، أو يجب نسخ الملف وتعديل مجال السوائل وفقًا لذلك. ومع ذلك، فمن الممكن الاستمرار في استخدام الجدول البارامتري. وهذا يعني أنه من خلال تحديد خيار “تحديث الكل”، يمكن للمستخدم تشغيل مجموعة كاملة من عمليات المحاكاة لمستوى دقة معين. تذكر أنه في وضع التحسين، لأنه يستخدم شبكة حسابية، سيزيد وقت المحاكاة عند مقارنته بوضع الاستكشاف.

• الربط
  يسمح وضع التحسين بحل نموذج CFD استنادًا إلى الشبكات الحسابية. تتوفر عناصر التحكم العالمية والمحلية لإنشاء الشبكة: 1) يمكن استخدام شريط الدقة كما هو الحال في وضع الاستكشاف لتوفير تحسين عام، 2) ضمن “علامة تبويب المحاكاة” > الدقة، يمكن للمستخدم تحديد الأزرار العالمية أو المحلية. في هذا العرض التوضيحي، تم تطبيق التحكم الشامل. الخيار الافتراضي هو “تحديد الحجم تلقائيًا”، ولكن النهج المحدد كان 3) “الانحناء والقرب” لأنه يسمح بمستوى جيد من التحسين بما في ذلك عدد طبقات التضخم. وأخيرًا، يتم إنشاء الشبكة 4) من خلال النقر على الأيقونة الموضحة.

  تم إنشاء ثلاث شبكات لهذا العرض التوضيحي لإجراء تحليل التقارب. الهدف الأول هو تحديد منحنى انخفاض الضغط مقابل معدل التدفق ومقارنته مع ذلك الذي تم الحصول عليه في وضع الاستكشاف. بمجرد قيام المستخدم بتحديد طريقة الربط، يمكن إنشاء الشبكة باستخدام الأيقونة الموضحة في الزاوية اليمنى السفلية من الشاشة 4)، والتي تظهر في الصورة أعلاه. يمكن إعداد المزيد من الأدوات للمحاكاة في “علامة تبويب المحاكاة” > الفيزياء > “خيارات المحاكاة”.

  

• نتائج
  للمقارنة، يتم رسم منحنى الحل المتقارب (الخط 1) على نفس الرسم البياني مثل المنحنيات التي تم الحصول عليها في وضع الاستكشاف. في الجزء الأول، تم حل عدة نماذج لقيم دقة مختلفة ولكل سرعات مدخل (استخدمت لاحقًا لحساب كل منها) معدل التدفق). يوضح الرسم البياني أن الحل المتقارب في وضع التحسين يشبه الخط المبني من متوسط ​​عمليات المحاكاة لكل سرعة مدخل (الخط 2). بالنسبة لمعدلات التدفق الأصغر من 307 LPM، يكون انخفاض الضغط من الخط 1 أصغر قليلاً من ذلك المتوقع في الخط 2. ومع ذلك، بالنسبة لمعدلات التدفق الأعلى، يحدث العكس.

  

أخيرًا، يتم تكرار الإجراء لبقية مواضع الجذع/القرص التي تتضمن إنشاء شبكة، وتحديث جدول المعلمات، والحصول على النتائج للحصول على المنحنى الأخير: معامل المقاومة مقابل فتح الصمام. هنا يكون الحل المتقارب قريبًا من الحد الأعلى الذي تنبأ به وضع الاستكشاف حيث أن الدقة هي الأعلى؛ ومع ذلك، تذكر أنه في وضع الاستكشاف، لا يستطيع المستخدم التحكم في الشبكة. لتلخيص، فمن الأفضل دائمًا إجراء محاكاة تفصيلية، لكن الاستكشاف يوفر نطاقًا مناسبًا.

انضم إلى منتدى المصممين

خبرتك ضرورية للمجتمع. انضم إلينا وساهم بمعرفتك

شارك وتعلّم وتقدّم مع أفضل المحترفين في هذا المجال