مدل ANSYS CFX

نرم افزار CFX

نرم افزار ANSYS CFX قابليت مدل سازي جريان هاي دو و سه بعدي را داراست. اين نرم افزار بر پايه روش حجم محدود كه یک روش بسيار قوي و مناسب در روش هاي ديناميك سيالات محاسباتي مي باشد، بنا شده است[1]. این نرم*افزار نیز یکی از نرم*افزارهای نسبتا پرقدمت در تحلیل*های CFD است که به دلیل توانمندی بالا و قابلیت کاربری آسان، کاربران بسیاری دارد. انتشار نسخه ابتدایی این نرم*افزار مربوط به سال 1996 بوده که بعدها با خریداری نرم*افزار flow TASC ، قادر به انجام شبیه*سازی بر روی شبکه*های بدون*سازمان نیز گردید[2]. هدف اولیه آن، انجام شبیه*سازی*هایی مربوط به فیزیک*های هسته*ای بوده است. نرم*افزار CFX نیز در حال حاضر، متعلق به خانواده ANSYS بوده و بر پایه دیدگاه حجم محدود و میان*یابی المان*محدود، با مقادیر ذخیره*شده در گره*های محاسباتی استفاده می*کند. استفاده از این نرم*افزار، خصوصا در جریان*های توربوماشینی و آیرودینامیکی، موجب دستیابی سریع به نتایجی دقیق می*گردد. به دلیل استفاده از حل*گر کوپل و ذخیره*سازی مقادیر در نقاط شبکه، نیازمند حافظه موقت بالاتری نسبت به نرم*افزار فلوئنت است. همچنین به دلیل استفاده از روش حل کوپل شبه*گذرا در فیزیک*های پایا، از همگرایی نسبتا بالاتری در مقایسه با فلوئنت برخوردار است[1]. البته این روش حل از نسخه 14، به نرم*افزار فلوئنت نیز اضافه گردید، لیکن به نظر می*رسد، توانایی آن در بهبود همگرایی حل، در مقایسه با نرم*افزار CFX، پایین*تر است.*** گسترش مدل*های آشفتگی آن در مقایسه با نرم*افزار فلوئنت، کمی بیشتر بوده، لیکن در فیزیک*های خاص مانند جریان در هندسه*های دارای مرز متحرک و همچنین فیزیک*های واکنشی، فلوئنت در مقایسه با آن، از توانایی بالاتری برخوردار است. می*توان گفت در حال حاضر بیشتر کاربران این نرم*افزار، کاربران صنعتی بوده و در مقایسه با FLUENT، در برخی از صنایع و خصوصا سازندگان تجهیزات دوار، استفاده از آن بیشتر است. مطابق اخبار غیر رسمی اعلام*شده در یک سمینار اینترنتی توسط شرکت ANSYS، قرار بر ادغام دو نرم*افزار CFX و FLUENT و ارائه نرم**افزار واحدی در نسخه*های بالاتر از 15 بود، لیکن این امر تاکنون و نسخه 16
نرم*افزار، میسر نشده است

قابليتهاي فراواني نظير مدل سازي جريان هاي دائم و غير دائم ، جريان لزج و غير لزج ، احتراق ، جريان مغشوش ، حركت ذرات جامد و قطرات مايع در يك فاز پيوسته و ده ها قابليت ديگر،CFX را تبديل به يك نرم افزار بسيار قوي و مشهور نموده است.آزمايشات عملي و محاسبات تئوري ، دو روش اصلي و مشخص براي پيش بيني ميزان انتقال حرارت و چگونگي جريان سيال در كاربردهاي مختلف صنعتي و تحقيقاتي مي باشند

در اندازه گيري هاي تجربي به دليل هزينه هاي زياد ترجيح داده مي شود كه آزمايش ها بر روي مدلي با مقياس كوچكتر از نسخه اصلي انجام پذيرد. حذف پيچيدگي ها و ساده سازي آزمايش ها , خطاي دستگاه هاي اندازه گيري و موانع در راه اندازه گيري از جمله مشكلاتي هستند كه روش هاي عملي با آنها رو به رو هستند و كارآيي اين حالت ها را در بعضي موارد مورد سوال قرار مي دهند. مهمترين امتياز محاسبات تئوري در مقايسه با آزمايش هاي تجربي، هزينه كم آن است. گرچه در بسياري موارد ترجيح داده مي شود با استفاده از روش هاي محاسباتي، آناليز جريان و انتقال حرارت صورت گيرد ولي تاييد تحليل هاي عددي نياز به مقايسه با نتايج آزمايشگاهي و يا نتايج تاييد شده ديگري دارد. در ميان محققين، انجام پژوهشهاي تجربي ارزش بسياري دارد و اگر بتوان آزمايش مطلوبي انجام داد ، تحليل هاي زيادي را بر محور آنها مي توان گسترش داد و اطلاعات فراواني بدست آورد. در هر صورت با دسترسي به دستگاه هاي محاسبه گر و رايانه هاي قوي، امروزه در بسياري از موارد آناليز ديناميك سيالات و انتقال حرارت با روش هاي عددي انجام ميپذيرد. هرچه پديده مورد بررسي پيچيدگي بيشتري داشته باشد، روش هاي عددي اهميت بيشتري پيدا مي كنند. علاوه بر سرعت بيشتر محاسبات عددي، مي توان با اين روش ها اطلاعات كامل با جزئيات بيشتر، از قبيل تغييرات سرعت ، فشار ، درجه حرارت و ... را در سراسر حوزه مورد نظر به دست آورد. در مقابل اغلب اوقات، شبيه سازي آزمايشگاهي جهت بدست آوردن اين گونه اطلاعات مشكل و مستلزم صرف زمان زياد بوده و در بعضي شرايط غير ممكن است. در اكثر مسايل مربوط به مكانيك سيالات، به دليل پيچيدگي معادلات مربوطه، استفاده از حل تحليلي امكان پذير نمي باشد. بطور كلي CFX نرم افزار كاملتر چند منظوره براي مدل سازي جريان سيال، انتقال حرارت و واكنش هاي شيميايي در مسايل مختلف صنعتي مي باشد.