نرم افزار فلوئنت چیست؟
نرم افزار فلوئنت یک نرم افزار مهندسی است که به طور تخصصی در حوزه‌ی دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) کاربرد دارد. برای مدل کردن و شبیه سازی انواع جریان سیالات و انتقال حرارت در آن‌ها به کار می‌رود. این نرم افزار در سال 2006 توسط کمپانی انسیس خریداری شد و به نام آن به انسیس فلوئنت تغییر یافت.
زبان برنامه نویسی نرم افزار فلوئنت، زبان C است که استفاده از این زبان انعطاف پذیری بالایی به نرم افزار فلوئنت داده است. توانایی نرم افزار فلوئنت در حل دقیق وسیع‌ترین و پیچیده‌ترین مشکلات، آن را به بهترین نرم افزار شبیه سازی سیلات در بازار تبدیل کرده است، از شبیه سازی جریان هوا بر روی یک وسیله نقلیه الکتریکی گرفته تا احتراق در یک توربین گاز. همه این موارد در حالی انجام می‌شود که تجربه شما را در رابطه با این شبیه سازی‌ها افزایش می‌دهد.
ما در این مقاله به تفاوت نرم افزار انسیس و فلوئنت می پردازیم.
ویدئو پییشنهادی :آموزش نرم‌افزار فلوئنت (مقدماتی)
قابلیت های نرم افزار فلوئنت
- شبیه سازی جریان در هندسه‌های پیچیده دوبعدی و سه بعدی با به کار بردن محاسبات غیرساخت یافته و بهینه سازی
- شبیه سازی جریان تراکم پذیر و تراکم ناپذیر، جریان‌های لزج، آرام و متلاطم
- تحلیل پایا (Steady) یا گذرا (Transient)
- انتقال حرارت جابه‌جایی شامل جابه‌جایی آزاد یا اجبار
- ترکیب انتقال حرارت جابه‌جایی، هدایتی و تشعشعی
- قابل استفاده برای شبیه سازی مدل‌های فیزیک چندگانه
- امکان شبیه سازی انواع مبدل‌های حرارتی، فن‌ها، رادیاتورها و بازده آن‌ها
- شبیه سازی جریان‌های دو فازی و چند فازی
- شبیه سنرم افزار انسیسازی واکنش‌های شیمیایی شامل احتراق و مدل‌های واکنشی
نرم افزار انسیس چیست؟
یک مجموعه نرم افزاری جامع را ارائه می‌دهد که دامنه کل فیزیک را در بر می‌گیرد و تقریباً به هر زمینه شبیه سازی مهندسی که یک فرایند طراحی به آن نیاز دارد دسترسی دارد. سازمان‌های سراسر جهان به مجموعه نرم افزارهای انسیس اعتماد دارند تا بهترین ارزش را برای سرمایه گذاری نرم افزار شبیه سازی مهندسی خود ارائه دهند و نظر مخاطبان خود را جلب کنند.
شرکت انسیس مجموعه‌ای از نرم افزارهای شبیه سازی مهندسی را برای استفاده در طول چرخه عمر محصول تولید و به بازار عرضه می‌کند. نرم افزار آنالیز اجزای محدود مکانیک انسیس برای شبیه سازی مدل‌های رایانه‌ای سازه‌ها، الکترونیک یا اجزای ماشین برای تجزیه و تحلیل قدرت، مقاومت، کشش، توزیع دما، الکترومغناطیس، جریان سیال و سایر ویژگی‌ها استفاده می شود.
مجموعه‌ی نرم افزار انسیس برای تعیین چگونگی عملکرد یک محصول با مشخصات مختلف، بدون ساخت محصولات آزمایش یا انجام آزمایش‌های خرابی استفاده می‌شود. به عنوان مثال، نرم افزار انسیس ممکن است نحوه متوقف شدن پل پس از سال‌ها ترافیک، نحوه پردازش صحیح ماهی قزل آلا در یک کارخانه کنسرو برای کاهش ضایعات یا نحوه طراحی اسلایدی که از مواد کمتری استفاده می کند را بدون تضعیف ایمنی را شبیه سازی کند.
بیشتر شبیه سازی های نرم افزار انسیس با استفاده از سیستم Ansys Workbench انجام می‌شود که یکی از محصولات اصلی این شرکت است. معمولاً کاربران نرم افزار انسیس ساختارهای بزرگتر را به اجزای کوچک تقسیم می‌کنند که هر کدام به صورت جداگانه مدل سازی و آزمایش می‌شوند. کاربر ممکن است با تعریف ابعاد یک جسم و سپس اضافه کردن وزن، فشار، دما و سایر خصوصیات فیزیکی شروع کند.
سرانجام، نرم افزار انسیس حرکت، خستگی، شکستگی، جریان سیال، توزیع دما، بازده الکترومغناطیسی و سایر اثرات را با گذشت زمان شبیه سازی و تحلیل می‌کند. انسیس همچنین نرم افزاری را برای مدیریت داده‌ها و تهیه پشتیبان، تحقیقات دانشگاهی و تدریس ایجاد می‌کند.
قابلیت‌های نرم افزار انسیس
- توانایی انجام آنالیز در زمینه‌های مختلفی مانند سیالات، انتقال حرارت، التکرواستاتیک و دینامیک، الکترومغناطیس و جامدات.
- امکان تهیه گزارش و خروجی‌های مختلف به صورت فیلم، عکس یا htmp
- توانائی آنالیز توأمان مانند آنالیز سیالاتی- جامداتی یا آنالیز سیالاتی- حرارتی
- انسیس می‌تواند پارامترها و میزان اهمیت آن‌ها را تشخیص داده و یا بررسی کند.
- دارای قابلیت بهینه سازی طراحی‌ها و شبیه سازی‌های انجام شده.
- این نرم افزار اصطلاحا open source است. به همین دلیل کاربر می‌تواند با کمک نرم افزارهای برنامه نویسی، در صورت لزوم و نیاز، بخش یا بخش‌هایی به انسیس اضافه کند.
- این نرم افزار قابلیت لینک شدن با سایر نرم افزارها مانند solidwork، CATIA و … را دارد.
مقاله پییشنهادی :کتیا یاد بگیریم یا سالیدورک؟
تفاوت نرم افزار انسیس و فلوئنت
همانطور که پیش‌تر توضیح داده شد، نرم افزار فلوئنت نرم افزاری برای محاسبه و شبیه سازی دینامیک سیالات محاسباتی است و نرم افزار انسیس مجموعه‌ای از نرم افزارها است. به همین برای مقایسه نرم افزار انسیس و فلوئنت، باید نرم افزار Ansys CFX را با نرم افزار فلوئنت مقایسه کنیم که حوزه‌ی کاری هر دو یکی است. روش محاسبه و مدلسازی هر دو نرم افزار حجم محدود (Finite Element) است اما در چند مورد تفاوت‌هایی دارند.
گسسته سازی
نرم افزار فلوئنت از حجم کنترل برخوردار است. این بدان معناست که تعداد حجم کنترل‌ها برابر با تعداد عناصر است (سلول-مرکز). از طرف دیگر در CFX که نرم افزار شبیه سازی و حل مسئله‌ی دینامیک سیالات محاسباتی مجموعه نرم افزارهای انسیس است، حجم کنترل در اطراف گره ها (Cell Vertex) جمع می‌شود، جایی که هر عنصر به زیر حجم تقسیم می‌شود. در نتیجه، شار از طریق محاسبه برای تعدادی از گره‌ها به دست می‌آید. هنگامی که سهم‌های زیر دامنه ارزیابی شد، گره‌ها را برای هر زیر حجم در اطراف خود حساب می‌کنند و حجم واقعی کنترل محاسبه می شود. از نظر کیفیت شبکه CFX مجازتر است و از کیفیت بالاتری برخوردار است.
تحلیل و بررسی
حل کننده نرم افزار فلوئنت در مقایسه با نرم افزار Ansys CFX بازتر و قابل تنظیم‌تر است، جایی که شما گزینه‌های مبتنی بر فشار و تراکم را دارید، گزینه‌ی حل توامان نیز موجود است. در CFX حلال تقریباً قفل شده است. یک حل کننده فشار، دارای برخی پارامترهای کلیدی قابل تنظیم است. حل کننده‌ی نرم افزار Ansys CFX بسیار به تغییر مقاوم است و به ندرت نیاز به تغییر پارامترهای پیش فرض در آن لحاظ شده است.
کاربرد
نرم افزار Ansys CFX برای ماشین آلات توربو و برنامه‌های آیرودینامیکی توصیه می‌شود در حالی که نرم افزار فلوئنت برای انواع مختلفی از مسائل مناسب است. توانایی نرم افزار Ansys CFX برای شرایط پایدار بهتر است و نرم افزار فلوئنت به مدت زمان بیشتری نیاز دارد تا به جواب همگرا شود.
سیستم مورد نیاز
سیستم مورد نیاز فلوئنت چندان تفاوتی با سیستم مورد نیاز انسیس CFX ندارد و هر دو نرم افزار نیاز به سیستمی دارند که رم و پردازنده‌ی قوی با ظرفیت بالا دارد. اگرچه به نظر می‌رسد در سیستم‌های مشابه سرعت نرم افزار انسیس CFX مقداری از نرم افزار فلوئنت بیشتر است.
در این مقاله ما به تفاوت نرم افزار انسیس و فلوئنت پرداختیم اگر به دنبال مقالات مرتبط بیشتر هستین حتما مجله علمی آموزشی مکتبخونه،(مکتوب) را جستجو کنید.
