نرم افزارees

[soheiiil 24,250]

نرم افزارEES مخفف (Engineering Equations Solver) یک نرم افزار برنامه نویسی قوی در زمینه علوم حرارت و سیالات است که در سال های اخیر مورد توجه مجامع علمی معتبر قرارگرفته است. این نرم افزار در سال ۱۹۹۲ توسط یک محقق امریکایی به نام S.A. Klein و تحت پوشش شرکت FCHART نوشته شد.

انگیزه نویسنده نرم افزار برای ایجاد EES ، پس از سال ها تدریس دروس ترمودینامیک و انتقال حرارت مهندسی مکانیک ایجاد گردید چرا که در این علوم برای حل مسایل لازم است همزمان با تنظیم معادلات از خواص ترموفیزیکی مواد نیز استفاده گردد و گاه لازم است یک مسأله چندین بار با داده های مختلف حل شود.

تا قبل از ایجاد این نرم افزار ، برنامه نویسی در علوم حرارت و سیالات به شکل پراکنده ای انجام می شد ولی امروزه EES به عنوان یکی از معتبرترین نرم افزار های علوم حرارت و سیالات شناخته شده و در بسیاری از دانشگاه های معتبر جهان در کنار دروس مهندسی مکانیک مورد استفاده قرار می گیرد.

کار عمده ای که نرم افزار EES انجام می دهد ، حل مجموعه معادلات جبری می باشد . همچنین این نرم افزار ، قادر به حل معادلات دیفرانسیل ، معادلات دارای متغیرهای مختلط ، معادلات انتگرالی بوده و امکان حل مسایل بهینه سازی ، رگرسیون خطی وغیر خطی و ترسیم نمودارها و جداول در آن وجود دارد. این نرم افزار تحت نسخه های مختلف سیستم عامل ویندوز کار می کند.

دو تفاوت عمده بین نرم افزار EES و سایر نرم افزارهای حل معادلات وجود دارد. اول اینکه EES به طور خود کار معادلاتی که باید همزمان حل شوند را شناسایی و دسته بندی می کند. این مورد مراحل کار را برای کاربر بسیار ساده می کند و مطمئناً بالاترین سرعت و بازده را خواهد داشت. دوم اینکه EES یک سری توابع جهت محاسبه خواص ترموفیزیکی مواد در اختیار کاربر می گذارد. کتابخانه توابع ریاضی و توابع خواص ترموفیزیکی مواد در EES بسیار گسترده می باشد اما ممکن است پاسخگوی نیازهای همه افراد نباشد لذا امکان اضافه کردن توابع دلخواه با استفاده از برنامه نویسی به زبانهای سی, پاسکال و فرترن وجود دارد.

اصول کار در EES به این نحو است که ابتدا باید مسأله مورد نظر به طور کامل تحلیل گردیده و معادلات لازم استخراج گردد. بعد از استخراج معادلات باید آنها را به زبان EES تبدیل نمود. سپس در بخش فهرست متغیرها ، اسامی متغیرها و واحدهای احتمالی آنها را مرتب نمود. در صورتی که اقدامات اولیه به شکل صحیح صورت گیرد و مسأله از نظر ریاضی قابل حل باشد می توان یک بار برنامه را اجرا کرد. اگر برنامه در حین اجرای مسایل پیچیده به مشکل برخورد کند باید مقادیری برای برخی متغیرها حدس زد و مسأله را به روش سعی و خطا حل نمود.

به عنوان مثال برای شبیه سازی سیکل های تبرید جذبی لیتیوم بروماید و آب توسط نرم افزار EES باید مراحل زیر انجام گردد :

الف- ترسیم یک نمودار ساده از سیکل تبرید مورد نظر (نمودار P-T-X) و تعیین نقاطی از سیکل به عنوان نقاط مهم و کلیدی.

ب- استخراج کلیه معادلات حاکم برای اجزای سیکل بر مبنای فرضیات استاندارد و مدل سازی که در مراجع معتبر آمده است.

ج- بیان معادلات حاکم بر سیکل به زبان EES و تنظیم یک برنامه رایانه ای جامع بر مبنای ضوابط حاکم در این نرم افزار که در دفترچه راهنمای آن آمده است.

د- طراحی یک رابط گرافیکی مناسب برای کاربری که اطلاع چندانی از نرم افزار EES ندارد. در واقع این مرحله برای کاربردی و فراگیر کردن برنامه تهیه شده در مرحله (ج) است.

ه- تهیه و ارائه خروجی های مناسب از برنامه ها در قالب جداول و نمودارها برای تحلیل بهتر نمودارها.

به طور کلی هر یک از برنامه های EES از اجزای ذیل تشکیل می گردد :

الف- پنجره معادلات (Equations Window)

در این قسمت کلیه معادلات حاکم بر مسأله بایست تعریف گردند . این قسمت شامل متغیرهای ورودی متغیرهای خروجی (مجهولات) ، متغیرهای کمکی ، توابع ریاضی ، توابع خواص ترمودینامیکی و متون توضیحی می باشد . قابل ذکر است که کلیه موارد ذکر شده بین علامت {} صرفاً جهت توضیح برنامه بوده وتأثیری در محاسبات نخواهند داشت.

ب- پنجره فرم بندی معادلات(Formatted Equations Window)

در این قسمت معادلات ذکر شده در پنجره معادلات به شکل ریاضی مرتب می شوند و به کاربر کمک می کند تا از صحت معادلات ذکر شده اطمینان حاصل نماید و به طور کلی فقط جنبه نمایشی دارد.

ج- پنجره حل(Solution Window)

در این قسمت مقدار اولیه یا مقدار محاسبه شده متغیرهای نرمال مسأله بعد از اتمام فرایند تحلیل مسأله ، نمایش داده می شود.

د- پنجره آرایه ها(Arrays Window)

در این قسمت مقدار اولیه یا نهایی متغیرهای اندیس دار پس از انجام فرایند حل مسأله نمایش داده می شود که در خصوص سیکل های ترمودینامیکی بسیار کاربردی ومفید است چرا که هر نقطه روی سیکل با یک عدد نمایش داده می شود وخواص مربوط به هر نقطه با اندیس عدد مذکور نمایش داده می شوند.

ه- پنجره وضعیت وخطا(Residuals Window)

در این قسمت کلیه معادلات حاکم بر مسأله در یک ستون نمایش داده می شود . در هر معادله متغیرهای نشان داده شده با حروف سیاه ، متغیرهایی هستند که مقدارآنها از آن معادله بدست می آید . ضمناً در ستون اول یک عدد یا حرف D برای هر معادله درج می شود. حرف D نمایانگر متغیرهایی است که در رابط گرافیکی کاربر تعریف می گردند . معادلاتی که از یک دست هستند و به طور همزمان با هم حل می شوند نیز با اعداد مشابه نمایش داده می شوند.

و- جدول پارامتریک(Parametric Table Window)

در این جدول یکی از متغیرهای مسأله تغییر داده می شود و مقادیر متغیرهای دلخواه به ازای هر مقدار آن متغیر نمایش داده می شود . در واقع مسأله چند بار حل می گردد و نتایج هر بار حل مسأله در یک ردیف جدول قید می گردد.

ز- پنجره نمودار(Plot Window)

در این قسمت نمودار یا نمودارهایی که بر حسب شرایط مسأله توسط کاربر ترسیم گردیده است مشاهده می گردد . تعداد این نمودارها ممکن است حداکثر به ده نمودار برسد.

ح- رابط گرافیکی کاربر(Diagram Window)

در این قسمت یک نمودار کلی از مسأله دیده می شود . در واقع با ارایه یک شکل مناسب از مسأله و در نظر گرفتن محل هایی برای وارد کردن داده و محاسبه خروجی ها می توان کیفیت حل مسأله را بهبود بخشیده ، برنامه را جذابتر نمود.

به نقل از سایت کانون دانش

این نرم افزار ضمیمه تمامی کتاب های مهندسی انتشارات Mc Graw Hill از جمله مکانیک سیالات و ترمودینامیک سنجل می باشد.

برای دانلود این برنامه روی لینک زیر کلیک کنید . محتویات آن شامل فایل نصب برنامه ، فایل فعال سازی نسخه کامل یا کرک برنامه ، تعدادی مثال حل شده به همراه راهنمای انگلیسی آن می باشد.

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

راهنمای ترجمه شده این برنامه را می توانید توسط لینک زیر دانلود کنید.

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام