آموزش ICEM CFD

توضیحات

در گذشته از روش‌های تجربی و تحليلی در طراحی وسايلی كه در آنها جريان سيال و انتقال حرارت به نوعی دخيل بودند، استفاده می‌شده است. با رشد و توسعه ی كامپيوتر ،روش سومی موسوم به روش عددی پديدار شد. اگر چه روش‌های تجربی همچنان دارای اهميت زيادی می باشند، خصوصاً در مواقعی كه رژيم جريان بسيار پيچيده هستند، وليكن جهت‌گيری فعاليت ها به طرز روشنی نشانگر تكيه هر چه بيشتر به طراحی توسط شبيه سازی عددی می‌باشد. در چند دهه ی اخير شاهد ايجاد و سپس اهميت يافتن يك شيوه ی جديد جهت مطالعه مسائل پيچيده در (CFD) مكانيك سيالات و انتقال حرارت بوده ايم كه تحت نام ديناميك سيالات محاسباتی شهرت يافته است. در اين شيوه، معادلات كه عموماً از نوع معادلات ديفرانسيل جزئی می‌باشند و بر رفتار پديده مورد نظر حاكم هستند بصورت عددی حل می‌شوند.

گام نخست جهت حل عددی یک مساله ایجاد مش مناسب است. در این خصوص سالیان متمادی در ایران از نرم افزار گمبیت استفاده می‌شده است اما گذر زمان نرم افزار پیشرفته تر و جدیدتر ICEM را روانه بازار کرد به نحوی که دیگر ورژن های جدید نرم افزار گمبیت ارائه نشد.

نرم‌افزار ICEM-CFD که در حال حاضر در مجموعه نرم‌افزار ANSYS به بازار عرضه می‌شود، به عنوان کاملترین پکیج ارائه کننده شبکه های محاسباتی سازمان یافته و بدون سازمان، توانسته به خوبی قابلیت های برتر خود را بر سایر رقبا نشان دهد، نرم افزار ICEM ابزاری است قدرتمند برای تولید شبکه محاسباتی برای استفاده در نرم‌افزارهای دیگری همچون CFX و FLUENT

هر چند در این نرم‌افزار امکان شبیه‌سازی CFD برخی فرآیندهای ساده دینامیک سیالات وجود دارد، لیکن بدلیل قدرت پایین شبیه‌سازی آن در مقایسه با دیگر نرم‌افزاری موجود، چندان به عنوان یک ابزار شبیه‌سازی مطرح نبوده و شهرت اصلی آن در زمینه‌های تولید شبکه است. این نرم‌افزار با دارا بودن اینترفیس‌های متعدد، توانایی وارد کردن و استفاده از انواع فایل‌های هندسی تولید شده در نرم‌افزارهای خانواده CAD را داراست.

نرم افزار ICEM در مقایسه با رقیب‌های تجاری خود مانند GAMBIT توانایی تولید انواع شبکه بر روی هندسه‌های پیچیده و معیوب را نیز داراست و علاوه بر آن از سال ۲۰۱۱ به بعد به دليل خريد اين مجموعه توسط شركت انسيس ورژن جديد اين نرم افزار  ارائه نشده است و شركت انسيس تمركز خود را بر بهبود نرم افزار ICEM-CFD گذاشته است كه منجر به كارايي بالا در كنار User-Friendly  بودن اين نرم افزار شده است.

شهرت نرم‌افزار ICEM-CFD بیشتر به خاطر تولید شبکه‌های سازمان‌یافته به روش Blocking و Multi-Blocking است.در کنار آن این نرم‌افزار قدرت بسیار بالایی در تولید شبکه‌های بدون‌سازمان با متدهای مختلف دارد. به طور مثال در نرم‌افزار گمبیت برای تولید شبکه‌های بدون سازمان تنها از یکی از روش‌های بهبود یافته Delaunay استفاده می‌شود در حالی‌که در نرم‌افزار ICEM-CFD علاوه بر این دو از روش‌های مدرنتری همچون Octree و Advancing Front نیز استفاده می‌شود که یکی دارای قدرت بالاتری در تولید شبکه بر روی هندسه‌های معیوب و دیگری دارای همواری بالاتری بر روی دامنه‌های حل با تغییرات اندازه بالاست.

ICEM در مقایسه با رقیب‌های تجاری خود مانند GAMBIT توانایی تولید انواع شبکه به خصوص شبکه‌های ساختار یافته بر روی هندسه‌های پیچیده را دارد. توانایی این نرم افزار در ایجاد شبکه های منظم با استفاده از بلوک بندی هندسه (BLOCKING)، باعث افزایش سرعت همگرایی و دقت مساله می شود، این نرم افزار از ابزارهای بسیار مفیدی نظیر O-Grid و Y-Grid در این راستا بهره می گیرد. در کنار آن این نرم‌افزار قدرت بسیار بالایی در تولید شبکه‌های بدون‌سازمان با متدهای مختلف دارد.

امروزه شرکت های بسیار بزرگی از جمله شرکت فضایی ناسا، خودرو سازی بی ام دبلیو و … از این نرم افزار در بخش های مهندسی و توسعه محصولات خود استفاده می کنند. بنابراین آموختن این نرم افزار تولید شبکه قدرتمند، می تواند باعث به وجود آمدن فرصت های شغلی مناسبی در شرکت های باتکنولوژی بالا در سطح دنیا شود.

تصاویری نمونه از تمریناتی که در این آموزش ارائه خواهند شد

تولید هندسه های سه بعدی بلاک بندی یک هندسه ساده تولید مش سازمان یافته بر روی یک لوله U شکل تولید بلاک روی یک هندسه زانویی سه بعدی نمای Cut Plane از مش زانویی تولید بلاک و مش روی یک هندسه کمپرسور

در این آموزش سعی شده به صورت کاملا هدفمند، و پروژه ایی به بررسی نرم افزار قدرتمند ICEM CFD در زمینه تولید مش های سازمان یافته پرداخته شود.

این آموزش برای کسانی که هیچگونه آشنایی با این نرم افزار ندارند، کاملا توصیه می شود.

انچه خواهید آموخت:

• تولید انواع هندسه های دو بعدی با این نرم افزار
• تولید انواع هندسه های سه بعدی
• تولید مش با استفاده از تکنیک بلاکینگ (Blocking) روی هندسه های دو بعدی
• تولید مش با استفاده از تکنیک بلاکینگ (Blocking) روی هندسه های سه بعدی
• تولید مش حول یک پره کمپرسور با استفاده از تکنیک بلاکینگ
• تولید مش روی هندسه هایی که از چند ناحیه (Zone or Body) تشکیل شده اند و انتقال انها به Fluent
• معرفی کامل ابزارهای بخش Blocking
• تنظیم شرایط مرزی در نزم افزار
• خروجی گرفتن مش از نرم افزار با پسوند msh