ديناميكيات الموائع الحسابية (CFD); مع تقدم التكنولوجيا ، اكتسبت دراسات المحاكاة أهمية خاصة في الآونة الأخيرة. ومع ذلك ، بدأت الشركات في إيلاء المزيد من الاهتمام لاستخدام مثل هذه البرامج والتطبيقات عند التوظيف.
إذن ما هي بالضبط ديناميكيات الموائع الحسابية؟ CFD ، الذي يعود تاريخه إلى ثلاثينيات القرن الماضي ، هو مجال جديد لا يشمل الرياضيات فحسب ، بل يشمل أيضًا علوم الكمبيوتر وميكانيكا الموائع.
تدرس ميكانيكا الموائع الحالات الثابتة والمتحركة للسوائل. كما هو معروف ، وراء هذه المواقف ، هناك معادلات رياضية تحدد خصائص الحركة للتدفق. تُستخدم برامج الكمبيوتر أو حزم البرامج باستخدام لغات البرمجة عالية المستوى لحل المعادلات الرياضية. تعريف القسم “الحسابي” باختصار هو إجراء دراسات السوائل على أجهزة كمبيوتر عالية السرعة مع عمليات محاكاة رقمية تحتوي على برامج أو حزم برامج.
مزايا ديناميكيات الموائع الحسابية
لها العديد من المزايا عندما نفكر في ديناميات الموائع الحسابية.
تكلفتها المنخفضة ميزة. نظرًا لأن التجارب والاختبارات ستكون مكلفة ، فمن الملائم إجراء التحليلات باستخدام CFD. على سبيل المثال ، في تصميم الطائرات ، تبلغ تكلفة ساعة واحدة من العقود مقابل الفروقات 1.000 دولار أمريكي ، بينما تبلغ تكلفة نفق الرياح لمدة ساعة 10.000 دولار أمريكي ، بينما تبلغ تكلفة اختبار الطيران لمدة ساعة 100.000 دولار أمريكي.
CFD سريع. في حين أن التخطيط للاختبارات وتنفيذها قد يستغرق أيامًا ، فإن CFD تمكننا من إيجاد حلول في وقت أقصر بكثير.
هناك إمكانية لمحاكاة الظروف الحقيقية والمثالية. قد لا يتم اختبار العديد من آليات التدفق والحرارة بسهولة. لنأخذ التدفق فوق الصوتي كمثال. ومع ذلك ، يمنحنا CFD نتائج عددية بغض النظر عن الحالة المادية التي نحن فيها.
يوفر معلومات شاملة. بينما يمكننا عادةً إجراء قياسات من مناطق معينة والحصول على نتائج في التجارب ، يوفر CFD إمكانيات أوسع بكثير في هذا الصدد ، مما يسمح لنا بالوصول إلى النتيجة بشكل أسرع.
يمكنك الحصول على معلومات مفصلة من شركتنا Fanturk لديناميكا الموائع الحسابية. تعمل Fanturk مع فرق محترفة من أجلك.
استخدامات ديناميكيات الموائع الحسابية
- • أداة البحث والتعليم والتصميم
- • الطيران والفضاء
- • هندسة السيارات
- • العلوم والهندسة الطبية الحيوية
- • المعالجة الكيميائية والمعدنية
- • الهندسة المدنية والبيئية
- • علم المعادن
- • توليد الطاقة والطاقة المتجددة
• رياضة
ديناميكا الموائع الحسابية CFD
بفضل دراسات CFD ، يمكن تجنب بعض التكاليف الإضافية التي قد تحدث أثناء مرحلة ما قبل البناء واستخدام المبنى من خلال مساهمات التحليل المقدمة للمشاريع أثناء مرحلة التصميم. تحت عنوان دراسات CFD ، تقدم حلولاً فعالة بستة طرق تحليل مختلفة ؛
• حسابات حمل الرياح
• محاكاة النار والدخان
• تحليل مستوى راحة المشاة
• تطبيقات التهوية الخاصة
• الراحة الحرارية والتهوية
• محاكاة عادم مواقف السيارات
حسابات حمل الرياح
تعتبر معرفة توزيع الضغط الذي سيحدث على واجهة المبنى أمرًا مهمًا لدراسات التهوية الطبيعية ولمعرفة حمل الرياح الذي سيحدث على واجهات المبنى. من أجل تحديد توزيع الضغط وظروف التدفق التي تسببها الرياح ، يجب فحص عوامل مثل بيئة المبنى وهندسة المبنى بالتفصيل.
محاكاة النار والدخان
تحليل CFD هو دراسة فعالة في المحاكاة البصرية والرقمية لحريق أو انتشار دخان محتمل في مواقف السيارات ، وتقييم النتائج وتحديد أفضل استراتيجية للهروب. من خلال دراسات تحليل CFD ، يمكن قياس أداء نظام تهوية المباني في حالة نشوب حريق.
تحليل راحة مستوى المشاة
يمكن تقييم تحليلات مستوى راحة المشاة في المباني باستخدام محاكاة CFD ، مع مراعاة الخصائص المناخية مثل اتجاه الرياح والاتجاه والسرعة والعوامل البيئية.
مركز البيانات ، تطبيقات تهوية غرفة العمليات
تعد الإدارة الحرارية لمراكز معالجة البيانات وغرف العمليات وغرف الخوادم أمرًا مهمًا للعمل الصحي. يمكن تقليل الأخطاء التي قد تحدث من خلال مقارنة القيم التي تم الحصول عليها نتيجة لقياسات درجة الحرارة والتدفق المتزامنة لظروف تشغيل المعدات في مراكز البيانات مع تحليلات CFD والقيم القياسية. مع عمليات المحاكاة التي تم إجراؤها ، يتم فحص أسباب المناطق الساخنة خارج حدود الخريطة الحرارية وإجراء التحسينات في مرحلة التخطيط.
الراحة الحرارية والتهوية الطبيعية
من خلال تحديد ظروف درجة الحرارة والرطوبة النسبية من خلال دراسات CFD ، يتم تقديم فرصة التصميم المثلى اعتمادًا على اتجاه التدفق. بدون الحاجة إلى أي تهوية ميكانيكية ، يمكن تهوية المساحات الداخلية بشكل طبيعي ويمكن زيادة راحة التهوية. بفضل تحليل الراحة الحرارية ، يمكن رؤية تأثير عوامل اكتساب الحرارة على واجهة المبنى بوضوح. يمكن إثبات كفاءة التدفئة والتبريد لنظام التهوية المحدد من خلال البيانات العددية.
محاكاة عادم مواقف السيارات
يجب التخلص من غازات العادم المتولدة في المناطق المغلقة ومواقف السيارات بشكل مناسب ، مع مراعاة راحة وصحة المستخدم. من المهم للسلامة وجودة الهواء الداخلي الصحية أن يعمل نظام تهوية وقوف السيارات في مواقف السيارات الداخلية بشكل لا تشوبه شائبة في حالة نشوب حريق أو أثناء التهوية اليومية.