برگزاری دوره آموزشی پیشرفته نرم افزار Ansys Fluent برای حل مسائل سیالاتی مرتبط با تولید فولاد به روش احیای مستقیم در شرکت مهندسی فن آور معادن و فلزات (MMTE)

---

برگزار کننده:

مؤسسه بین الملل صنعت سوربون

 

مدرس:

مهندس محمدرضا کلیچ

محل برگزاری دوره:

ساختمان مرکزی شرکت فن آور معادن و فلزات (MMTE)

---

دوره آموزشی پیشنهادی برای شرکت MMTE براساس نیازهای اعلام شده توسط آن شرکت و با تمرکز بر بیان اصول، مبانی تئوری و راهکارهای حل مسائل مورد نظر، به گونه‌ای طراحی شده که پیچید‌گی‌های حاکم بر جریان سیال بصورت گام به گام افزایش یافته و روش‌های برخورد با آن‌ها تشریح گردد تا متخصصان ضمن درک کامل فیزک جریان و فلسفه شبیه سازی آن، روش حل را نیز بطور کمل بیاموزند. از این رو دوره آموزشی مذکور طی دو مرحله متوالی تعریف شده است. درمرحله اول حل میدان جریان پایا، تراکم پذیر (ناشی از انتقال حرارت و تغییرات دما)، آشفته، همراه با انتقال حرارت و گونه‌های شیمیایی در یک دودکش بیرون انداز (Ejector Stack)  برای محاسبه میزان جرم و دمای گازهای خروجی از ریکوپراتور(Recoperator) آموزش داده شده است. مرحله دوم چگونگی فرآیند شبیه سازی جریان پایا، تراکم پذیر (ناشی از انتقال حرارت و تغییرات دما)، آشفته، همراه با انتقال حرارت و چند فازی در سیکلون رطوبت زدا (Mist Eliminator Cyclone) و اسکرابر مرطوب (Wet Scrubber)  به منظور بررسی عملکرد آن‌ها تشریح گردید. در نهایت کلیات مدلسازی جریان‌های همراه با واکنش شیمیایی نیز بطور اجمالی معرفی گردید.

مرحله اول: حل میدان جریان در Ejector Stack

این مرحله در چهارجلسه و طی 15 ساعت برگزار گردید که مهمترین مباحث مطرح شده در هر جلسه عبارتند از:

جلسه اول: مقدمه و حل یک مثال ساده

• مقدمه
  1. تعریف CFD
  2. دلائل استفاده از CFD
  3. چالش‌ها در CFD
  4. خطاها در CFD
  5. مراحل حل یک مسئله به روش CFD
  6. تعریف شبکه محاسباتی
  7. انواع المان‌های دو بعدی و سه بعدی شبکه محاسباتی
  8. معرفی معیارهای کیفیت المان‌ها و شبکه‌ها
  9. انواع شبکه‌های محاسباتی از جمله شبکه‌های باسازمان، بی‌سازمان، چند بلوکی و …
  10. تعریف و ویژگی‌های شبکه لایه مرزی
  11. معرفی موارد کاربرد شبکه‌های مختلف
• حل جریان در داخل یک لوله بسیار بزرگ (با ابعادی تقریبا برابر با دودکش)
  1. معرفی محیط Ansys Workbench
  2. مدلسازی یک لوله بسیار بزرگ با طول و قطر تقریبی 45 و 6 متر در نرم افزار Design Modeler
  3. مقدمه‌ای بر تولید شبکه بی سازمان در داخل لوله با استفاده از نرم افزار Ansys Mesh
  4. حل میدان جریان تراکم ناپذیر آرام در داخل لوله با استفاده از نرم افزار Fluent
  5. نمایش نتایج با استفاده از نرم افزار Fluent

جلسه دوم: اصول، مبانی تئوری جریان‌های آشفته همراه با حل یک مثال نمونه

• مبانی تئوری جریان‌های آشفته ومدل‌های آشفتگی
  1. تعریف آشفتگی و جریان آشفته
  2. ویژگی‌های آشفتگی
  3. دلائل بروز آشفتگی
  4. تأثیر آشفتگی بر سایر پارامترهای جریان
  5. روش‌های حل عددی جریان آشفته
  6. معرفی روش‌های RANS مورد استفاد در نرم افزار Fluent
  7. مبانی تئوری، مزایا، معایب و موارد کاربرد مدل آشفتگی اسپالارت-آلماراس (Spalart-Allmaras)
  8. مبانی تئوری، مزایا، معایب و موارد کاربرد مدل آشفتگی K-Epsilon Standard
  9. مبانی تئوری، مزایا، معایب و موارد کاربرد مدل آشفتگی K-Epsilon RNG
  10. مبانی تئوری، مزایا، معایب و موارد کاربرد مدل آشفتگی K-Epsilon Realizable
• حل میدان جریان آشفته و بیان کاربردهای مدل‌های آشفتگی RANS
  1. فراخوانی فایل هندسی با فرمت‌های استاندارد از سایر نرم افزارها در نرم افزار Design Modeler
  2. تصحیح فایل دریافتی و تهیه فایل مناسب برای ارسال به نرم افزار Ansys Mesh
  3. حل میدان جریان ناپایا، تراکم ناپذیر و آشفته در داخل Ejector Stack با استفاده از نرم افزار Ansys Fluent
  4. نمایش نتایج با استفاده از نرم افزار Ansys Fluent

جلسه سوم آموزش گام به گام حل میدان جریان پایا، تراکم ناپذیر، آشفته و بدون انتقال حرارت در Ejector Stack در محیط Ansys Workbench

• آموزش گام به گام حل جریان در Ejector Stack
  1. معرفی ویژگی‌های یک فایل مناسب تولید شده از نرم افزارهای CAD برای حل مسائل سیالاتی به روش CFD
  2. تصحیح فایل‌های ورودی از نرم افزارهای CAD در نرم افزار Design Modeler و آموزش دستوراتی نظیر Suppress، Boolean ، Create Surface، Slice، Shared Topology و غیره
  3. آموزش گام به گام تولید شبکه در نرم افزار Ansys Mesh با اجرا و تنظیم دستوراتی نظیر Mesh Sizing، Min Edge Size، Max Face Size، Max Volume Size، Edge Mesh Sizing، Inflation و غیره
  4. تعریف سطوح با استفاده از دستور Name Selection
  5. ذخیره سازی و ارسال فایل مناسب به نرم افزار Fluent
  6. نحوه انجام تنظیمات مناسب در خصوص مدلسازی فیزیکی، ریاضی، تعیین شرایط مرزی و اولیه
  7. بیان ملاحظات اصلی در تعریف پارامترهای شرایط مرزی از قبیل فشار، سرعت، آشفتگی و غیره
  8. حل جریان در نرم افزار Ansys Fluent
  9. نمایش نتایج با استفاده از نرم افزار Ansys Fluent

ساده سازی مدل هندسی در نرم افزار Design Modeler  و حل میدان جریان در نرم افزار Fluent.

• انجام فرآیند کامل حل مسئله توسط متخصصان تحت نظارت و راهنمایی مدرس تا رسیدن به پاسخ‌های مطلوب

در این فعالیت کلیه متخصصان بصورت مستقیم درگیر مدلسازی، شبکه بندی و حل میدان جریان شده و با انجام تک تک دستورات در صورت مواجهه با مشکل توسط مدرس راهنمایی می‌شدند.

مرحله دوم حل میدان جریان چندفازی در Mist Eliminator Cyclone و Wet Scrubber 

مرحله دوم طی 3 جلسه و با بیان مطالب زیر به پایان رسید

حل میدان جریان دو فازی در سیکلون 

• مقدمه‌ای بر جریان های چند فازی
• انواع جریان‌های چند فازی
• معرفی روش‌های مختلف شبیه سازی جریان‌های چند فازی (VOF، MIxtur و Eulerian)
• تصحیح مدل و تولید شبکه سیکلون
• توضیح روش Mixture
• چگونگی تنظیم حل مسئله دو فازی گاز-قطره
• حل میدان جریان چند دو فازی (گاز-قطره) در سیکلون با استفاده از روش‌های Mixture و Eulerian
• بررسی اثرات مختلف قطرات آب در عملکرد سیکلون

شبیه سازی جریان‌های چند فازی در سیکلون‌های رطوبت زدا (Mist Eliminator Cyclones)

حل میدان جریان چند فازی Wet Scrubber

• تولید مدل و شبکه مناسب
• معرفی روش Eulerian
• معرفی حل جریان چهار فازی گاز-مایع-جامد
• چگونگی تنظیم فازهای مختلف پیوسته و پراکنده و حل میدان جریان چهارفازی در داخل اسکرابر

شبیه سازی جریان‌ چهار فازی در اسکرابر مرطوب (Wet Scrubbers)

برگزاری دوره‌ی پیشرفته نرم افزار Ansys Fluent؛ مدرس: مهندس محمدرضا کلیچ

---