دینامیک سیالات محاسباتی cfd

spow · 2 دی، ۱۳۹۰

شبیه سازی جریان قطرات درون کانال

سینا گودرزی

Drop Simulation inside a Canal using Muliphase Fluid By:Sina Goodarzi

واژه جریان چندفازی به هر جریان سیالی شامل بیش از یک فاز اشاره دارد.تعداد زیادی رساله وجود دارد که برخی از آنها به بررسی جریان تعلیق با رینولدز پایین پرداخته‌اند، مانند دینامیک گازهای پر از گرد و غبار، جریان کل و جريان‌های کاویتاسیونی و افشانه‌ها و غیره. در این‌جا ما می‌کوشیم تا پدیده‌های اساسی مکانیک سیالات را تشخیص دهیم و این پدیده‌ها را با مثال‌هایی برای دامنه وسیع از کاربردها و این نوع جريان‌ها روشن کنیم. ضمناً ارزشمند است تا چالش‌های گوناگون و حاضر جريان‌های چندفازی منعکس بشود.

در تحقیق حاضر برای شبیه سازی جریان قطرات در داخل کانال از یک گسسته سازی دو قسمتی و در واقع دو شبکه مجزا و روی هم استفاده شده است که معادلات به صورت Finite difference/Front tracking برای معادلات حاکم بر جریان گسسته شده است.این روش ابتدا به وسیله آنوردی و تریگواسون در سال 1992 ابداع شد. آن ها جریان حباب های شناور در دامنه پریودیک را شبیه سازی کردند. در اینجا یک روش تصویر سازی مرتبه دوم برای میدان جریان روی یک شبکه ساکن جابجا شده استفاده می شود وعبارات پخش و جابجایی هر دو به صورت اختلاف محدود مرکزی گسسته می شوند و از روش پیش بینی کننده اصلاح کننده مرتبه دوم در گام برداری زمانی استفاده می شود. سطح مشترک بین دو سیال به وسیله یک سری نقاط علامتگذار مشخص بیان می‌شود و با استفاده از روش اسپلاین مرتبه دو یا مرتبه سه، انحنای سطح مشترک در هر نقطه به دست می آید. با استفاده از این روش و به وسیله پیدا کردن انحنای این شبکه متحرک و توزیع آن روی شبکه ساکن نیروی کشش سطحی قابل محاسبه می باشد.

تغییرات خواص فیزیکی سرتاسر مرز به وسیله تعیین یک میدان گرادیان روی مرز هموار می‌شود. سپس میدان گرادیان روی شبکه ساکن توزیع می شود و دیورژانس این میدان به وسیله حل کننده سریع پواسن برای به دست آوردن توابع مشخص کننده که مقادیر مختلفی بریا هر سیال دارند، به دست می آید. سپس میدان چگالی و ویسکوزیته به وسیله مقدار دادن به تابع مربوطه و با توجه به خواص قطره و سیال محیط محاسبه می شوند.

دریافت فایل آموزش

spow · 2 دی، ۱۳۹۰

بررسی حرکت حباب (droplet)

حامد پاک نعمت

Droplet observation By: Hamed Paknemat

بخش مهمی از مکانیک سیالات مربوط به مسائلی است که تنها یک نوع سیال، در محیط بررسی قرار ندارد و برای بررسی کامل مسئله نیاز به بررسی سیالات مختلف در دامنه حل می باشیم. بسیاری از پدیده¬های روزمره در زندگی، به نوعی از دیدگاه عملی، مسائل دوفازی یا چند فازی محسوب می شوند. به عنوان مثال حرکت دانه های باران در روزهای بارانی در هوا، و شکل ایجاد شده برای قطرات باران یا نحوه ی حرکت موج برروی سطح دریا و نحوه ی شکست آن نمونه هایی از مسائل دوفازی است که در طبیعت رخ می دهد. سیالات دوفازی نه تنها در مسائل طبیعی رخ می دهند، بلکه دارای کاربرد های فراوانی در مسائل صنعتی نیز می باشد.

یکی از مهمترین مشکلات مدلسازی سیالات دوفازی، نحوه مدل کردن کشش سطحی در محل صحیح آن به صورت یک نیرو یا تنش می¬باشد. علت این امر آن است که کشش سطحی نیرویی با ماهیت غیر پیوسته است که باعث ایجاد مشکل در مدل سازی این نوع جریانات می شود. روش های لاگرانژی دارای معایبی نظیر هزینه محاسباتی بالا و همچنین در صورت استفاده از مش، نامناسب شدن شکل المان پس از گذشت زمان است. روش های اویلری به علت هزینه محاسباتی کمتر نسبت به روش های لاگرانژی دارای محبوبیت بیشتری می باشند. از جمله مهمترین روش های اویلری می توان به روش لول ست و کسر حجمی سیال اشاره نمود.

دریافت فایل آموزش

spow · 2 دی، ۱۳۹۰

مدل سازی جریان خون در رگ ها

الناز زهروی

Modeling blood flow inside vessels By: Elnaz Zohravi

این آموزش تلفیقی از دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) و علوم زیستی و پزشکی است که در آن جریان خون در رگ ها مدل سازی شده است.

این مقاله در 6 بخش جداگانه قابل دریافت می باشد

:

بخش اول: بررسی دستگاه قلبی - عروقی

بخش دوم: شریانهای کرنروی چگونه انجام می شود

بخش سوم: روشهای اندازه گیری جریان پالسی خون

بخش چهارم: مدلهای هندسی مختلف برای گرفتگی شریان

بخش پنجم: انتقال جرم

بخش ششم: اندرکنش سیال و جامد در سیستم های زیستی

spow · 2 دی، ۱۳۹۰

مقدمه ای بر دینامیک ورتکس ها

محسن لاهوتی

An introduction to vortices dynamics By: Mohsen Lahooti

جريان سيال و ديناميك سيالات همواره همراهي هميشگي و شريكي ناگسستني به نام ورتكس داشته است. ورتكس‌ها حالت خاصي از حركت سيال هستند كه ريشه در چرخش المان سيال دارند. به طور كيفي ورتكس را مي‌توان نواحي متصل سيال با تمركز بسيار بالاي ورتيسيتي ناميد.اين پديده مهم نه تنها در جريان‌هاي برشي آرام و توربولانس بلكه در جريان‌هاي ايده‌ال نيز ديده مي‌شود و در تحليل نيرو‌ها و فرآيند‌هاي انتقال نقش اساسي دارد.

به طور كلي ردپاي ورتكس‌ها را در اكثر پديده‌هاي اطراف از ساختار‌هاي اسپيرال در كهكشان‌ها تا لكه‌هاي قرمز زحل، از هوريكان‌ها تا تورنادو‌ها، از ورتكس‌هاي پشت بال هواپيما تا جريان‌هاي درون توربين و پمپ‌ها و بسياري پديده‌هاي ديگر ميتوان جستجو كرد.

اين مقاله شامل سه فصل مي‌باشد كه در فصل اول معادله حاكم بر جريان سيال و معادله ورتيسيتي به انضمام ساده‌ترين تفسير از ورتيسيتي ارايه شده است. همچنين تجزيه‌هاي برداري كه نمايانگر فرآيند‌هاي طولي و عرضي هستند ارائه شده است.

در فصل دوم تفسير فيزيكي كاملتري از ورتيسيتي داده شده است. انتگرال‌هاي ورتيسيتي و مارپيچش و جريان‌هاي لاملار و بلترامي معرفي شده است. سپس به بررسي ورتيسيتي در جريان توربولانس پرداخته‌ايم.

در انتها در فصل سوم اندركنش فرايند برش و ورتكس‌ها با يكديگر تحت عنوان ساختار‌هاي ورتيكال در جريان توربولانس مورد بررسي قرار گرفته است.

دریافت فایل آموزش

spow · 2 دی، ۱۳۹۰

تحلیل و پیش بینی برهم کنش روتور و بدنه در بالگردها

دکتر احمد صداقت

Analysis & Prediction of interacation of rotor and body of a Helicopter By: Dr.Ahmad Sedaghat

پیشبینی دقیق برهمکنش روتور و بدنه در طراحی و تحلیل بالگردهای مدرن، ضروری است. هنگامی که بخواهیم آزمایشهای بسیار پرهزینه تونل باد را کاهش دهیم، شیبهسازی محاسباتی اهمیت فوق العاده ای پیدا میکند.

یکی از رویکرد‌ها برای شیبهسازی محاسباتی ، اعمال اثر ديناميکی متوسط زمانی روتور توسط اضافه کردن عبارتهای چشمه به معادلات مومنتم در يک حجم حلقوی در شبکه حل که متناظر با روتور است به جای مدل کردن روتور به عنوان جسم جامد در حال دوران است. تيغههای روتور با حرکت خود، مقدار معينی مومنتم به سيال میدهند.بنابراين معقول به نظر میرسد که فرض شود حضور تيغههای در حال چرخش میتواند توسط چشمههايی در معادلات مومنتم، مدل شود. استفاده از چشمههای مومنتم، تيغهها را تا نقاط نزديک به آنها شبيهسازی میکند، اما به دليل عدم حضور جسم جامد در موقعيت تيغهها، لايه مرزی روی تيغهها را حل نمیکند. در عوض با توجه به کاهش سلولهای لازم در اطراف تيغهها و همچنين فرض پايا بودن جريان، به سوپرکامپيوتر احتياج نخواهد بود و زمان محاسبات نيز به شدت کاهش پيدا میکند.

جزئيات روش، به سه قسمت معادلات مورد استفاده، ارزيابی نيروهای توليد شده توسط روتور و جفت کردن آنها با معادلات و روش حل تقسیم میشود. نوع معادلات مورد استفاده شامل اولر، ناويرـ استوکس آرام، ناويرـ استوکس به همراه مدلسازی توربولانس بر دقت نتايج و البته زمان محاسبات اثر میگذارد و انتخاب آنها به ميزان دقت لازم و حافظه و توانايی رايانه مورد استفاده بستگی دارد. دراين پروژه،از معادلات ناويرـاستوکس به همراه مدل اغتشاش استاندارد استفاده شدهاست.

دریافت فایل آموزش

spow · 2 دی، ۱۳۹۰

ممنون spow حدود یکسال پیش دنبال همچین مطالبی بودم اگر تو این زمینه مطالبی دیگه ای هم داشتید چه ساده چه پیچیده قرار بدید
ما استقبال میکنیم و بسیار وبسیار ممنون میشیم

قابلی نداشتن

دست دوستان عزیزمان درگروه دینامیک سیالات محاسباتی دانشگاه صنعتی اصفهان که زحمت تالیف وتدوین این فایلهارو کشیدن درد نکنه

دوستان اگر مطلب یا اموزشی دراین زمینه دارن اضافه کنند تا باشاالله با حضور استاد عزیزم مدیربخش سیالات جناب دکتر به جمع بندی کاملتری دراین زمینه برسیم

منبع فایلهایی که برای دانلود تقدیمتان شد هماانطور که درفایلها نیز قید شده وذکرشد گروه دینامیک سیالات محاسباتی دانشگاه صنعتی اصفهان میباشد

موفق باشیم

spow · 2 دی، ۱۳۹۰

اینم یه سری اطلاعات ونرم افزارهای مربوط به دینامیک سیالات محاسباتی CFD

[h=3]Fluid Dynamics[/h] CFD-Wiki Codes Page A list of free and commercial codes. Fairly complete, but not always correct and up to date. You can correct any misstakes you find yourself!CFD Codes ListA summary of commercial and free CFD software available on the net. Contains short descriptions and often contacts or links where you can find further information. This list was created by Tomasz Plewa, but he stopped maintaining it in 1997. It is very outdated by now. MGNet Code RepositoryMultigrid related software packages.Downloadable Software, Aerodynamics and DesignA collection of programs for analysis and design of wings etc. By Dr. W. Mason, Viriginia Tech. Nice!A list of software packages for dynamic simulation of hydraulic and pneumatic fluid power systems. Also covers more general dynamic system modeling and simulation.Public Domain Aeronautical SoftwareSells a CD with a collection of public domain aeronautical programs.

[h=4]Selected Codes[/h] OpenFOAM OpenFOAM is a general purpose open-source CFD code. OpenFOAM is written in C++ and uses an object oriented approach which makes it easy to extend. The package includes modules for a wide range of applications. FOAM was written by Henry Weller and others at Imperial College. For a few years FOAM was sold as a commercial code by their company Nabla. However, in 2004 they decided to release the code under GPL and rename it to OpenFOAM. OpenFOAM was distributed by their OpenCFD company for a number of years, but in 2011 SGI bought OpenCFD. Henry and his OpenCFD team now works for SGI and the OpenFOAM code is still distributed freely under a GPL license. There is also a separate OpenFOAM Extend version, created by Hrvoje Jasak and a group of volunteers. This version is not recognized by OpenCFD. OpenFOAM is a very capable code which you definitely should check out if you are looking for a state-of-the-art CFD code with source-code access.Free CFDFree CFD is an open source CFD code written in C++. It has an implicit density based solver for unstructured grids in 3D. The project is fairly new (Feb 2009) and still lacks some important functionality, like turbulence modeling. It looks promising, but developments in the last year (2011) have not been that quick. If you think that OpenFOAM is too complex and too large, Free CFD can be an interesting alternative, especially of you want a density based solver suitable for high-speed flows.FEniCSAn open-source package for computational mathematical modeling. Has some functionality to solve Navier-Stokes. Looks very nice. FEniCS is being developed very quickly and can become very interesting for CFD people. FEniCS and its sister projects are used extensively in education.PalabosAn open source software library for lattice Boltzmann CFD simulations. Developed and distributed by the FlowKit company.Gerris Flow SolverAn open-source CFD code for incompressible flow. Focused on marine and ocean flow applications. Looks nice and well documented.OvertureA large object-oriented C++ framework for solving PDE's. Uses overlapping structured grids. This is a large research code for people who know how to install and compile things themselves.Phoenics V 1.4 as SharewareCHAM distributes old versions of Phoenics as shareware.ClawpackA free software package for conservation laws by Randall J. LeVeque.FEATFLOWFEAT is a general purpose software system for solving PDEs with the finite element method. The system includes a lot of tools and an incompressible fluid-flow package called FEATFLOW. The software is available freely with source (F77) and the site has a lot of further information available online. The FEAT group are from the University of Heidelberg.ISAACA compressible Euler/Navier-Stokes code written in F77. Developed mainly to test turbulence models. Worth a look if you want a code with advanced turbulence modeling (it has several two equation models, explicit ARSM models and full differential RSM models implemented).ChannelflowA spectral Navier-Stokes simulator in C++. Comes with full source and documentation.NaSt3DGPA free CFD code with source code included. Uses finite volume discretization on a cartesian non-uniform staggered mesh, VONOS/SMART higher order upwind schemes and Adams-Bashforth time discretization. The code is parallelized with MPI and can handle complex geometries by a simple cell decomposition/enumeration technique.MOUSEMOUSE is an open-source object-oriented framework for finite volume computations on unstructured grids. It can be used as a development library, or as a finished application. Mouse currently supports 2D laminar flows, but further extensions to 3D are planned. No news since 2002 (2011), so the project looks a bit stalled. VH-1 (Virginia Hydrodynamics - 1)A multidimensional ideal compressible hydrodynamics code written in Fortran. Based on the Lagrangian remap version of the Piecewise Parabolic Method (PPM).QUICK 'n SIMPLEA free 2D, laminar, incompressible CFD code based on the SIMPLE algorithm with QUICK interpolation. Only available in compiled format for Macintosh platforms.OpenFlowerAn open-source CFD code written in C++. Mainly focused on turbulent, unsteady and incompressible flow. Beta version released in 2005 but after that not much has happened (2011).

Go to top

Suggest new link

[h=3]General Numerical Software[/h]

A few selected software repositories where you can search for free numerical software. For a more complete list look at

Mathematical Software (GSCI), Numerical Methods (Tomasz Plewa), Links to various software archives (CSC), Other Sources of Math Software Information (GAMS/NIST) or Yahoo Mathematics Software section.

For software libraries to use in your code see also the

Programming & Computing > Software Libraries section.

Netlib A very large archive of numerical software.NIST Guide to Available Math Software An online cross-index of free mathematical software from several sources. You can identify the routines you need by following a problem decision tree. Highly recommended!Numerical RecipesThis classical book is now available directly online in both C and Fortran versions! There is also a lot of additional information here. You can get the book for free, but you'll have to pay to get access to source code.

Go to top

Suggest new link

[h=3]Visualization[/h]

This area is so big that all information can't be included here. For a more complete list, look at the

SAL: Scientific Data Processing & Visualization

, Scientific Visualization Sites

, Software for Graphics and Data Analysis, Yahoo - Visualization or read the newsgroup comp.graphics.visualization. I have tried to extract the few visualization packages that might be of special interest for CFD researchers. If you have any other suggestions on what to include here, please let me know

ParaView A state-of-the-art post-processor designed to be able to handle very large datasets. Distributed as open-source software. Can read both Ensight and Plot3D formats. Highly recommended!OpenDX A full-featured open-source scientific visualization package based on IBM's Visualization Data Explorer. OpenDX is a very capable package and it runs on most UNIX platforms. Highly recommended! MayaVi Data Visualizer A very nice & free scientific data visualizer. MayaVi is based on VTK and runs on Linux, most Unix'es, and Windows. Source code available.GMV - The General Mesh ViewerA free 3D visualization tool. Runs on Linux, most Unix'es and windows. Source code not available.Flow Analysis Software Toolkit (FAST)A software environment for analyzing data from numerical simulations. Developed by NAS. FAST is free and you can buy the source code. Unfortunately it only runs on SGI workstations.Visualization Codes at MITpV3, Visual3 and Visual2 - all developed for CFD. Some versions are free!ChomboVisA free scientific data visualizer for 2D & 3D AMR data sets. Based on VTK and runs on Linux mainly, although you might get it to run on other Unix'es. Source code available.VUA generic scientific visualization package from CERCA. VU is available for free to Universities. Companies have to pay an annual fee. VU runs on most Unix platforms. The site gives further information and has a tutorial and a manual available online.CAF2D / FEMFlow and CAF3D / PostFlowFree flow-visualization codes from CAF Lab.VIGIEVIGIE is a visualization packaged developed at INRIA. It supports X11. You can download the entire package for free. It also includes source code.DAVID, Data Visualization and DiagnosticsA free visualization package developed at the Laboratory for Visiometrics and Modeling, Rutgers University. DAVID is written in C and should run on must UNIX boxes. It uses X Window and also supports PostScript output.Se.La.Vi.SciEntific LAb for VIsualization - a scientific data visualization package with an animation engine. Works on MS-Windows platforms. Free for academic and non-profit use.HIGHEND - Interactive Graphics using Hierarchical Experimental and Numerical DataA free data visualizer developed by DLR.NCSA UNIX ProductsNCSA provides several good free visualization packages - look here for more information.Hierarchical Data Format (HDF)Information about the HDF data format used with NCSA software.

[h=4]Organizations[/h] ICASE Visualization and Graphics ResearchComplex three-dimensional visualization problems. The emphasis is on applications in computational and experimental fluid dynamics and related areas.

[h=4]Companies[/h] Advanced Visual Systems Inc.Develops and sells AVS - a very big scientific visualization system.Computational Engineering International, Inc. Develops and sells EnSight - a software package for the visualization of simulation results.Intelligent Light Develops and sells Fieldview - a CFD postprocessor.NAG, The Numercial Algorithms Group, Ltd.Develops and sells IRIS Explorer, a visualization system.Tecplot, Inc. The makers of Tecplot, a technical plotting and data visualization package.VSG, Visualization Sciences Group Develops and sells Avizo Wind - a 3D visualization software for simulation data.

Go to top

Suggest new link

[h=3]Mesh Generation[/h] Mesh Generation Software A large list of public domain and commercial mesh generators. Maintained by Robert Schneiders as a part of the excellent Mesh Generation & Grid Generation on the Web site.Meshing Software Survey A large survey of mesh generation software by Steve Owen. Includes both commercial and public-domain software. Very nice!ISGG Software/Public DomainA list of public-domain mesh generators. Provided by the International Society of Grid Generation.CEWES MSRC Grid Generation Software CatalogA nice directory of grid generation software. Includes several common CFD grid-generators. They used to have reviews of many packages available online, but they seem to have removed the reviews now.Grid Generation Enhancement at ERDC MSRCA nice evaluation of many commercial grid generators, including ratings of many important features (time to learn, grid quality, ...). The evaluation was performed in 1999. Many comments are still valid though. Well worth a visit!

Go to top

Suggest new link

[h=3]Commercial CFD Packages[/h]

A good place to go if you are looking for a commercial CFD code is to check the list of

CFD Online's sponsors. If you can't find the company you are looking for there you can check the Homepage Database, Companies Section. If you have any questions about CFD codes you are also welcome to post them on the CFD Online Discussion Forum. This forum is monitored by most CFD code vendors. The links below are a few collections of CFD codes that can be found on the net. These are not complete and often not that up-to-date though.

CFD Codes List, Commercial ProductsLinks to many commercial CFD products. The list is getting a bit old though, and the structure isn't optimal.COSMIC - NASA's Software Technology Transfer CenterSoftware information exchange between NASA and the public. Has an online catalog with more than 850 program abstracts. The codes usually cost money to get. IBM Catalog of Software from Third PartiesIncludes a few titles related to fluids, CFD and flow analysis.SGI 3rd Party Applications DirectoryIncludes more than 80 CFD titles. Sun CatalogCatalyst Solaris Products. Hides a lot of CFD software packages.

spow · 2 دی، ۱۳۹۰

دانلود کتاب دینامیک سیالات محاسباتی عبدلناصرسایما Computational Fluid Dynamics

This book provides the basics of Computational Fluid Dynamics (CFD) appropriate to modern day undergraduate study. The aim is to bridge the gap between books focusing on detailed theoretical analysis and commercial software user’s guides which do not contain significant theory. The book provides the reader with the theoretical background of basic CFD methods without going into deep detail into the mathematics or numerical algorithms.

دانلود کنید