استخراج حجم سیال (Fluid Volume Extraction) در CFD

✅ استخراج حجم سیال (Fluid Volume Extraction) در CFD

🔵 یکی از مسائلی که خصوصا در مسايل صنعتی CFD با آن مواجه می‌شویم و می‌تواند بسیار بغرنج و پیچیده باشد، استخراج حجم ناحیه سیال است. در مرحله تولید فایل هندسه، علاوه بر ایجاد هندسه مدل باید مرزهای دامنه حل و در نهایت حجم ناحیه سیال نیز مشخص شود تا در مرحله بعد در این حجم، شبکه محاسباتی تولید شود.

🔵 استخراج حجم سیال در مسائل شامل جریان خارجی (External Flows) معمولا راحت‌تر است. کافی است شما حول جسم یک حجم بزرگ مانند استوانه یا مکعب به‌عنوان دامنه حل ایجاد و سپس حجم جسم را از آن حجم کلی کم (Subtract) کنید. این کار در SolidWorks به کمک قسمت Subtract از دستور Combine قابل انجام است. 

🔵 البته استخراج حجم سیال در مسائل شامل جریان داخلی (Internal Flows) ممکن است به این راحتی نباشد. اگر چه مرزهای دامنه حل در این گونه مسائل معمولا مشخص و واضح هستند، ولی استخراج حجم سیال در برخی مسائل شامل هندسه‌های پیچیده ممکن است به این راحتی نباشد. به‌عنوان مثال فرض کنید یک مجرا (Duct) با سطح مقطع کاملا متغیر و دلخواه دارید که در داخل آن انواع و اقسام موانع و هندسه‌های دلخواه وجود دارد. در این حالت استخراج حجم سیال می‌تواند چالش‌برانگیز باشد.

🔵 اگر بتوان حجم داخل مجرا را با دستورهای موجود نرم‌افزارهای CAD ایجاد کرد، می‌توان از همان روش قبلی که برای جریان‌های خارجی ذکر شد، اینجا هم استفاده کرد. ولی گاهی اوقات این کار ممکن نیست. به دلیل همین مشکلات است که برخی از نرم‌افزارهای CAD یا تولید شبکه، قابلیت تشخیص خودکار حجم ناحیه سیال را دارند.

🔵 در نرم‌افزار SpaceClaim در تب Prepare قسمتی تحت عنوان Volume Extract وجود دارد.

🔵 در نرم‌افزار DesignModeler دستور Fill برای این کار وجود دارد.

🔵 در نرم‌افزار Fluent Meshing قابلیت Capping برای استخراج حجم سیال وجود دارد و تنها کافی است ورودی و خروجی جریان را مشخص کنید تا این نرم‌افزار حجم ناحیه سیال را مشخص کند.

🔵 در قسمت هندسه از نرم‌افزار STAR-CCM+ نیز قسمتی تحت عنوان Extract Volume برای استخراج حجم سیال وجود دارد.

🔵 در نهایت ممکن است در برخی از مسائل هیچ کدام از نرم‌افزارهای بالا قادر به تشخیص حجم ناحیه سیال نباشند و مجبور شوید از همان روش ذکرشده برای جریان‌های خارجی با صرف زمان زیاد استفاده کنید.