پاورپوینت تغییر مکان سطح مشترک بین دو فاز (pptx) 9 اسلاید
دسته بندی : پاورپوینت
نوع فایل : PowerPoint (.pptx) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد اسلاید: 9 اسلاید
قسمتی از متن PowerPoint (.pptx) :
تغییر مکان سطح مشترک بین دو فاز
دو فاز مایع و جامد از فلز قلع (یک جز) در کنار هم درون ظرف دوبعدی با هندسه محورتقارنی قرار گرفته اند. به دلیل تغییرات دمایی وابسته به زمان، فاز مایع به جامد (یا به عکس) می تواند تبدیل گردد. کاربرد چنین مسئله ای در فرایندهای کریستالی شدن Czochralski و ریخته گری است. اهمیت حل این مسئله در کاربرد سه ماژول نرم افزار المان محدود کامسول است: 1)برای یافتن پروفایل دما، نیاز به حل معادله کلی انتقال حرارت است. 2) به دلیل این که فرآیند جابه جایی در فاز مایع صورت میگیرد، سرعت جابجایی مایع از معادله ناویر-استوکس محاسبه میشود. 3) معادله ای برای محاسبه حرکت سطح مشترک دو فاز. در این قسمت هدف آموزش حل چنین مسئله با استفاده از ترکیب هر سه ماژول است. در این مسئله جریان لزج، آرام و ناپایا است و از شبکه بندی پیش فرض نرم افزار استفاده شده است.
فلز در دو حالت جامد یا مایع در ظرف میتواند قرار داشته باشد. شرایط اولیه مسئله به گونه ای است که حالت جامد فلز بالای فلز مایع قرار دارد. چنیبن شرایطی در مسئله Czochralski می تواند روی دهد که برای جداسازی و انجماد فلزات کاربرد دارد. فلز انجماد یافته در بالای ظرف به دلیل سنگینی و همچنین انتقال حرارتی که از فلز مایع پایینی دریافت میکند به صورت مایع به ته ظرف به جریان در می آید. آن چه کاربر در این قسمت آموزش مییابد ترکیب سه فیزیک برای حل مسئله است. انتقال حرارت باعث ذوب فلز جامد میشود و سرعت سیال با استفاده از معادله جریان آرام محاسبه میشود. به گونه ای که سرعت جابه جایی و مکان سطح مشترک دو فاز جامد و مایع مشخص میگردد. در این مسئله از سه ماژول نرم افزار COMSOL به گونهای استفاده گردیده است که معادلات کاملا به هم وابسته می باشند. در معادله انتقال حرارت، سرعت وجود دارد. در معادله حرکت سیال، چگالی تابعی از دما میباشد و در معادله جابه جایی شبکه، سرعت حرکت سطح واسط دو فاز از سرعت سیال به دست میآید.
ارایه شروط مرزی بر اساس مسئله واقعی
توانمندیهای کُد
Convective heat flux
Hot temperature
Axial symmetry
Thermal insulation
Interface
Cold temperature
پروفایل سرعت
توانمندیهای کُد
نحوه جابجایی سطح مشترک
توانمندیهای کُد
همان طور که مشخص است، سطح مشترک دو سیال در حال حرکت رو به پایین است. هم چنین سرعت در فاز مایع در حال افزایش است که نشان دهنده افزایش همرفتی است. بر این اساس سیال جامد در بالای ظرف تمایل به ذوب شدن دارد و با توجه به دما بیش تر در اعماق ظرف، مایع تمایل به حرکت بالا رونده دارد که جریان های گردابهای ایجاد شده در فاز مایع این موضوع را به خوبی نشان میدهند.
حل همزمان سه معادله
توانمندیهای کُد
مدلسازی جریان آرام سیال با استفاده از معادله ناویر-استوکس
مدلسازی انتقال حرارت از قانون بقای انرژی
mesh یا Deformed mesh برای هندسه هایی که با زمان یا با تابعی از دیگر پارامترهای مسئله تغییر شکل مییابند
Laminar Flow or Turbulent Flow
Heat Transfer in Fluids
Moving Mesh
1- نحوه محاسبه سرعت سطح مشترک بر اساس میزان انتقال حرارت
2- محاسبه سرعت زماتی که انتقال حرارت در سامانه صورت گیرد
3- نحوه شبیه سازی فرایند تغییر فاز
4- نحوه شبیه سازی با انواع شرط مرزی حرارتی و دینامیکی
5- نحوه اعمال شرط مرزی دیواره
آنچه در این کد خواهید آموخت
1- این برنامه در نسخه های 5 کامسول به بالا قابل اجراست.
2- آشنایی با مفاهیم انتقال حرارت
3- آشنایی با مدلسازی از نوع همرفتی
4- آشنایی با روش های نفوذ مصنوعی
نکات و الزامات