برای شمایی که قصد دارید به تازگی با نرم افزار فلوئنت کار کنید و یا استاد دانشگاهتان به تازگی پروژه ای با این نرم افزار برای شما در نظر گرفته باید به طور ساده بگوییم که اَنسیس فلوئنت (ANSYS Fluent) یک نرم افزار پیشرفته و قدرتمند بر پایه CFD برای شبیه سازی جریان سیالات و تحلیل دینامیک آنها است. به طور ساده تر می توان این گونه گفت که این نرمافزار می تواند حرکت آب، هوا یا هر مایعی را روی کامپیوتر شبیهسازی کند و نشان دهند که چه جوری جریان پیدا میکند.
شما با فلوئنت می توانید جریان سیالات، انتقال حرارت و واکنش های شیمیایی را در محیط های مختلف به صورت شبیه سازی شده تحلیل کنید، بدون اینکه نیاز به آزمایش های واقعی پرهزینه و زمان بر داشته باشید.
حالا این کلمه CFD که در بالا گفتم یعنی چه؟ مفهوم کلیدی CFD ، یعنی «Computational Fluid Dynamics» یا دینامیک سیالات محاسباتی، از دید کارشناسان ما به این شکل است که شما رفتار مایعات و گازها را با کمک کامپیوتر شبیه سازی می کنید. به جای ساخت تونل باد واقعی و آزمایش آیرودینامیک خودرو یا بال هواپیما، می توانید همان شرایط را در محیط دیجیتال ایجاد کرده و جریان هوا، فشار، دما و اثر برخورد ذرات را با دقت بررسی کنید.
پس با این نرم افزار می توانید طراحی ها را بهینه کنید، خطا های آزمایشگاهی را کاهش دهید و عملکرد و نوآوری خود را افزایش دهید و در نهایت هزینه های
ازمایش را کاهش دهید.
فلوئنت چه کارهایی انجام میدهد؟
تجربه ۱۰ سال فعالیت تیم ما و انجام پروژه فلوئنت برای بیش از ۱۵۰ دانشجو نشان میدهد که اَنسیس فلوئنت فراتر از یک ابزار ساده شبیه سازی است و شما می توانید با آن در صنایع مختلف، مسائل پیچیده جریان سیالات و انتقال حرارت را با دقت بالا تحلیل و بهینه سازی کنید. در ادامه برخی از پروژه هایی که توسط این نرم افزار در رشته های مختلف انجام داده ایم را ذکر می کنیم تا با کارکرد این غول نرم افزاری در هر رشته آشنا شوید.
صنعت الکترونیک: در یکی از پروژهها، فرآیند خنکسازی قطعاتی مانند CPU و GPU را با استفاده از فنها و هیتسینکها شبیهسازی کردیم. این شبیهسازی به ما امکان داد دمای قطعات را بهطور دقیق کنترل کرده و از داغشدن بیش از حد آنها جلوگیری کنیم. نتیجه این کار در عمل، افزایش طول عمر و بهبود کارایی دستگاهها بود.
صنعت خودرو و هوافضا: در یکی از پروژههای مرتبط با پایاننامه، جریان هوا روی بدنه خودرو و بال هواپیما را شبیهسازی کردیم تا مقادیر نیروی پسا (Drag) و برآ (Lift) محاسبه و آیرودینامیک طراحی بهینه شود. نتایج این شبیهسازی نشان داد که حتی تغییرات جزئی در شکل بدنه خودرو میتواند بازدهی سوخت را افزایش داده و عملکرد وسیله نقلیه را در شرایط مختلف بهبود بخشد.
مهندسی شیمی و فرآیند: در رشته شیمی نیز با فلوئنت مخازن همزن را طراحی و بهینه سازی کردیم، جریان چندفازی مانند آب و نفت در لوله ها را شبیه سازی کرده و واکنش های راکتورهای شیمیایی را مدل سازی کردیم و در نهایت این قابلیت ها به ما امکان داد تا فرآیندها را دقیق و اقتصادی برنامه ریزی کنیم تا کارفرما در دنیای واقعی هزینه کمتری را پرداخت نماید.
صنایع انرژی و نیروگاهی: در این پروژه فلوئنت به ما امکان این را داد تا فرآیندهای احتراق در موتورهای خودرو یا توربینهای گازی را مدل سازی کنیم و جریان باد روی پره های توربین بادی را شبیه سازی کرده تا تولید برق بهینه شود. این تحلیل ها باعث شد تا طراحی ایمن، کارآمد و با کمترین اتلاف انرژی باشد.
مهندسی پزشکی: یکی از پروژه های جالب انجام شده توسط تیم ما مرتبط به این رشته بود. ما در این پروزه توانستیم جریان هوا در سیستم تنفسی انسان یا جریان خون در شریان ها را شبیه سازی کنیم تا اثر گرفتگی رگ ها یا بهینه سازی دستگاه های پزشکی را بررسی کنیم که کمک بزرگی به علم پزشکی می کرد.
چه کسانی باید از فلوئنت استفاده کنند؟
با توجه به مطالب بالا می توان گفت که فلوئنت به طور ویژه برای کسانی طراحی شده است که با جریان سیالات و انتقال حرارت سروکار دارند. اگر مهندس مکانیک با گرایش سیالات و حرارت هستید این نرم افزار مختص شماست و می توانید طراحی هایتان را بهینه کرده و عملکرد سیستم ها را بررسی کنید.
همچنین شما به عنوان مهندس هوافضا می توانید آیرودینامیک و مسائل پیشرانش را شبیه سازی کنید، و مهندسان شیمی می توانند فرآیندهای صنعتی و راکتورها را با دقت مدل سازی کنند.
چرا فلوئنت؟ مزایا و ویژگیهای کلیدی
طبق پروژه های تخصصی که در این ۱۰ سال برای شرکت ها و دانشجو های مختلف با فلوئنت انجام داده ایم، مزایای کلیدی این نرمافزار را برای شما گردآوری کرده ایم تا بهتر بتوانید تصمیم بگیرید و از ظرفیتهای آن استفاده کنید.
اول از همه، دقت و اعتمادپذیری نتایج یکی از بزرگ ترین نقاط قوت فلوئنت است. شما با حلگرهای پیشرفته آن می توانید جریان های پیچیده و انتقال حرارت را با اطمینان تحلیل کنید و نتایجتان در سطح استانداردهای صنعتی قابل اتکا خواهد بود. البته ممکن است این موارد در دنیای واقعی به دلیل تلفات انرژی کمی خطا داشته باشد.
همچنین، پوشش کامل پدیده های فیزیکی در خود نرم افزار به شما این امکان را می دهد که جریان های آشفته، احتراق، واکنش های شیمیایی و جریانهای چند فازی را بدون محدودیت شبیه سازی کنید.
علاوه بر آن، کتابخانه وسیع فلوئنت باعث می شود شما نیازی به توسعه مدل های سفارشی نداشته باشید و روی تحلیل واقعی تمرکز کنید. توان پردازشی بالا و مقیاس پذیری از دیگر مزایای مهم است؛ شما می توانید پروژه های بسیار حجیم و پیچیده را روی کلاستر های پردازشی اجرا کنید و زمان حل را به حداقل برسانید، بدون اینکه کیفیت تحلیل کاهش یابد. البته برای این کار به یک سیستم کامپیوتری با مشخصات زیر نیاز دارید تا این نرم افزار را به بهترین شکل اجرا کنید:
پردازنده (CPU): ۲۴ تا ۶۴ هسته (Xeon/ Threadripper / EPYC)
رم: ۶۴ گیگابایت یا بیشتر
کارت گرافیک: کارت حرفهای مثل NVIDIA Quadro یا RTX A-series برای Visualization
هارد: ۱ ترابایت اس اس دی + هارد HDD برای ذخیره دادهها
فلوئنت یا کامسول؟ کدام را انتخاب کنیم؟
خیلی ها از ما می پرسند فرق فلوئنت و کامسول چیست و چه زمانی باید از هرکدام استفاده کنند چرا که کارایی این دو نرم افزار در برخی موارد یکسان است.
طبق تجربه تیم انجام پروژه، اگر تمرکز اصلی شما روی جریان سیالات و انتقال حرارت است و می خواهید عمیق ترین تحلیل های CFD را انجام دهید، فلوئنت گزینهای قدرتمند و تخصصی برای شماست.در مقابل، اگر پروژه شما ترکیبی از چند فیزیک مختلف است و نیاز دارید جریان سیالات را با الکترومغناطیس، آکوستیک یا دیگر پدیده ها همزمان تحلیل کنید، کامسول برتری دارد. این نرم افزار به شما امکان می دهد مدلهای مولتیفیزیکی گسترده ایجاد کنید و تعامل بین حوزههای مختلف فیزیکی را بررسی کنید.
در کل فلوئنت برای عمق در CFD و تحلیل تخصصی جریان ها مناسب است، در حالی که کامسول برای وسعت در شبیه سازی مولتیفیزیکی و پروژههای ترکیبی برتری دارد. انتخاب شما باید بر اساس نیاز اصلی پروژه و تمرکز تحلیل تعیین شود.
چگونه فلوئنت را یاد بگیریم؟
- شروع با منابع رسمی : ابتدا از سایت ANSYS Innovation Courses و کانال یوتیوب انسیس استفاده کنید تا با محیط نرم افزار و اصول پایه آشنا شوید.
- شرکت در دورههای آنلاین : دوره های پروژهمحور در سایتهای معتبر مثل فرادرس را دنبال کنید تا مفاهیم کاربردی و صنعتی را یاد بگیرید.
- تمرین و شبیه سازی: تمرینات زیادی در آپارات وجود دارد و شما می توانید با پروژه های کوچک و ساده شروع کنید، مثلاً رسم و حل مثال ساده(تیر یکسر گیردار) در ANSYS Workbench گزینه خوبی برای تمرین است.
- مطالعه مدل های فیزیکی: با کتابخانه مدل های فیزیکی فلوئنت آشنا شوید و نحوه استفاده از هر مدل را تمرین کنید. می توانید از طریق www.faramechanic.com/book/ansys-fluent-2021 به کتابخانه های مختلف آن دسترسی داشته باشید.
- برای خود یک الگو خوب تهیه کنید: یک مسیر متفاوت برای یادگیری فلوئنت این است که می توانید از پروژه های فلوئنت موسسه ما استفاده کنید. با دریافت پروژه و گزارش کاری کامل، شما می توانید شبیهسازی ها را مرحله به مرحله دنبال کنید و خودتان هم تمرین کنید. این روش باعث می شود نه تنها با نرمافزار آشنا شوید، بلکه نحوه مستندسازی و تحلیل نتایج حرفه ای را هم یاد بگیرید و تجربه واقعی پروژه های صنعتی را کسب کنید.
کمک به شما در انجام پروژه های فلوئنت
اگر روزی خواستید با فلوئنت یک پروژه حرفه ای و پیچیده انجام دهید ولی زمان، تجربه یا امکانات کافی نداشتید، می توانید با اعتماد کامل انجام پروژه فلوئنت خود را به ما بسپارید. ما با دانش تخصصی و تجربه صنعتی، نتایج دقیق و حرفهای را برای شما آماده می کنیم.
