نحوه اتصال آسان لوله های 1 بعدی به دامنه های جریان سه بعدی

در نسخه های قبلی COMSOL Multiphysics، اتصال لوله های 1 بعدی به حوزه های جریان سه بعدی دشوار بود. با این حال، آیا می دانستید که یک ویژگی جدید در COMSOL Multiphysics نسخه 5.0 اکنون به شما این امکان را می دهد که به راحتی این کار را انجام دهید؟ اجازه دهید نحوه عملکرد این ویژگی را نشان دهم.

ماژول جریان لوله

ماژول جریان لوله مدتی است که وجود داشته است. تصور من این است که این افزونه به COMSOL Multiphysics با استقبال خوبی از سوی کاربرانش مواجه شده است. بسیاری از آنها آن را به عنوان یک توسعه طبیعی از ماژول CFD و ماژول انتقال حرارت می دانند.

کل ایده ماژول جریان لوله این است که سیالی که در لوله کشی و کانال های توسعه یافته جریان دارد تا حد زیادی از قوانین جریان کاملا توسعه یافته پیروی می کند. به این ترتیب، شما نیازی به حل کامل میدان جریان با عناصر حجم ندارید. شما به سادگی می توانید فرض کنید که جریان به طور کامل توسعه یافته است.

معادلات جریان لوله (راست) فقط برای یک سرعت متوسط ​​حل می شود و لوله فقط با یک خط در هندسه (وسط) نشان داده می شود. این رویکرد باعث صرفه جویی در زمان محاسباتی و کاهش نیازهای حافظه می شود.

اتصال انتهای لوله به مدل های جریان حجمی

در تصویر زیر لوله ها در یک قالب جامد تعبیه شده اند. انتقال حرارت بین سیال خنک کننده داخل لوله ها و قالب مورد مطالعه قرار می گیرد. با این حال، در این سناریو، بسیاری از کاربران می خواهند یک بخش لوله را به یک دامنه جریان سیال سه بعدی متصل کنند.

لوله های تعبیه شده در قالب جامد. تصویر گرفته شده از ورودی مدل خنک کننده قالب تزریقی .

این یک اتفاق رایج است زمانی که شما دارای امتداد طولانی لوله های باریک هستید که به طور ناگهانی به حجم سیال بزرگتری باز می شوند که با معادله لوله قابل تقریب نیست.

حجم سیال به بخش لوله متصل است، منحنی سه بعدی در هندسه.

ویژگی اتصال لوله

در نسخه‌های قبلی نرم‌افزار COMSOL، این اتصال امکان‌پذیر بود. با این حال، فرآیند قدیمی بیشتر درگیر بود، زیرا کاربران را ملزم می‌کرد تا اپراتورهای کوپلینگ را راه‌اندازی کنند و حسابداری زیادی را برای درست کردن آن انجام دهند. در COMSOL Multiphysics نسخه 5.0، تصمیم گرفتیم با ارائه Pipe Connection ، یک ویژگی در رابط Pipe Flow، این کار را آسان‌تر کنیم .

این ویژگی یک بخش لوله 1 بعدی (مدل سازی شده با رابط جریان لوله ) را با بدنه جریان تک فاز سه بعدی ترکیب می کند. اتصال لوله به عنوان یک ویژگی چندفیزیکی اضافه می شود و به طور پیش فرض در نقاط مربوطه در هندسه انتخاب می شود. این انتخاب توسط کاربر قابل تغییر است.

ویژگی Pipe Connection در COMSOL Multiphysics®.

شماتیک دقیق از جریان همرفتی در مدل صفحه مبدل حرارتی . بخش های موج دار بخش های جریان لوله هستند و بدنه بلوک شکل یک دامنه جریان سه بعدی است.

دانلود مدل

• ببینید اتصال لوله های 1 بعدی به دامنه های سه بعدی چقدر آسان است: دانلود جریان همرفتی در مدل صفحه مبدل حرارتی