ماموریت غیرممکن است که چرا امکان سنجی پروژه دانشگاهی CFD را بررسی کنیم

ماموریت غیرممکن؟چرا و چگونه امکان سنجی پروژه دانشگاهی CFD را بررسی کنیم

جان مهندس شیمی است. وی در حال حاضر در برنامه کارشناسی ارشد در یک دانشگاه معتبر ثبت نام کرده است. وی در طول برنامه کارشناسی ارشد خود با موضوع CFD آشنا شد و به سرعت علاقه وی را بدست آورد. وی چند کتاب CFD را خواند و شروع به انجام تحقیقات اینترنتی در مورد CFD و برنامه های مختلف آن کرد. در سال دوم برنامه کارشناسی ارشد خود ، او در مورد استفاده از CFD به سمت جریان های میکروسیالی ، برخی از ادبیات را از طریق اینترنت به وجود آورد. به طور هم زمان ، این همان زمان بود که او مجبور شد مباحث پروژه خود را برای پایان نامه کارشناسی ارشد انتخاب و تعریف کند. جان از دیدن برنامه های فوق العاده CFD به سمت جریان های میکروسیالی بسیار هیجان زده بود.

با این کار هیجان زده است اگرچه او از طریق ایمیل به استاد خود اطلاع داد که موضوع پروژه کارشناسی ارشد خود را انتخاب کرده است و این کاربرد CFD به سمت میکروسیالی است. او به سرعت به این نتیجه رسید که می خواهد این پروژه کارشناسی ارشد را در CFD انجام دهد و CFD را برای مطالعه جریان های میکروسیالی اعمال می کند. دو روز بعد او زمان عظیمی را برای جستجوی انتشارات در اینترنت گذراند و ایده ای برای پروژه CFD خود ارائه داد. با مرور فکر بسیاری از مقاله ، وی بیانیه مشکل پروژه خود را تعریف کرد و عنوان مفیدی را "تجزیه و تحلیل CFD از لایه روانکاری میکروسیالی برای فرآیند پولیش ساینده" ارائه داد. راحت شد که موضوع پروژه وی در اوایل سال دوم خود که اکنون آرامش داشت تعریف شده است. برای چند هفته آینده او روی کارهای دوره خود تمرکز کرد. امتحان آمد و از آنجا رفت. امتحانات و تکالیف نهایی بیشتر این زمان را برای چند ماه آینده به طول انجامید. در مهلت امتحانات و مهلت واگذاری برای ماههای آینده ، او موضوع پروژه خود را فراموش کرد اما نگران نبود زیرا فکر می کرد پروژه او به خوبی از برنامه زمانبندی شده است ، وقتی بسیاری از دوستانش حتی در نقطه انتخاب موضوع پروژه خود نبودند. در چنین برنامه ای شلوغ ، کل ترم گذشت. سپس اواسط ترم استراحت و تعطیلات که در طی آن او کاملاً از آن لذت می برد. کلاس ها دوباره آغاز شد و این آخرین ترم برنامه کارشناسی ارشد وی بود. پس از چند ماه اولیه درسی ، او کار خود را در مورد پروژه آغاز کرد.

او به سرعت در آزمایشگاه خود به آخرین نسخه نرم افزار CFD دسترسی پیدا کرد و به فکر برخی آموزش های اولیه بود. وی آشنا شد که جنبه های مختلفی از نرم افزار وجود دارد که ساده نیست و او به برخی از آموزش های نرم افزاری نیاز داشت. وی در نزدیکی مرکز آموزش دانشگاه خود به آموزش های دانشگاهی پیوست و تجربه اولیه کار با نرم افزار CFD را بدست آورد. سپس او شروع به ایجاد مدل CFD خود در نرم افزار کرد.

این نکته ای است که وی شروع به سؤالات بسیاری در این ذهن کرد. او نمی دانست از کجا شروع کند. هندسه شروع او چیست؟چگونه او باید مش خود را بدهد؟شرایط مرزی متفاوت و نحوه تعریف مدل CFD به طور کلی چیست؟اگرچه با وجود بسیاری از این مشکلات ، او هنوز وحشت نکرد. او با استاد خود قرار ملاقات گذاشت تا در مورد مسائل خود صحبت کند. در حین بحث و گفتگو ، جنبه مهمی که او آموخته بود این بود که او قبل از شروع به ساخت مدل CFD ، ابتدا باید در مورد پدیده دنیای واقعی فکر کند. خوب او یک شب در آزمایشگاه خود آرام نشست و شروع به لیست جنبه های مهم مشکل پروژه خود و چگونگی وقوع آن در پدیده دنیای واقعی کرد. یکی پس از سؤالات بی پایان دیگر به ذهنش رسید. چگونه جریان در دنیای واقعی رخ می دهد؟مایع چیست؟کل تجهیزات پولیش او چقدر کوچک است؟چگونه او باید مدل CAD را برای تجهیزات پولیش دریافت کند؟آیا انتقال حرارت نیز در حال انجام است؟چقدر برای مشبک کردن طول می کشد؟آیا تولید مش برای هندسه مورد نیاز امکان پذیر است؟جریان چگونه وارد می شود و چگونه می رود؟چه اتفاقی برای ذرات ساینده به دام افتاده در جریان می افتد؟چه مدت طول می کشد تا جریان اتفاق بیفتد؟سپس آیا او باید در مدل شبیه سازی صبر کند؟سوالات هرگز متوقف نشد !! یک لحظه آمد که وقت آن بود که بگوییم دکمه وحشت را فشار دهید !! جان از خود در وحشت پرسید: "آیا در کل پروژه CFD من امکان پذیر است."

چند نفر از ما لحظات مشابهی را در زندگی دانشگاهی یا حرفه ای خود شنیده ایم یا تجربه کرده ایم که در پایان از خودمان پرسیدیم که آیا پروژه CFD من امکان پذیر است؟بگذارید داستان خود را در ابتدا به عقب برگردانیم ، در نقطه ای که همه چیز شروع می شود. وقتی پروژه CFD خود را انتخاب می کنید!

امکان سنجی پروژه CFD چیست؟

امکان سنجی پروژه CFD اولین فعالیتی است که باید قبل از انتخاب یک پروژه CFD یا در دانشگاهیان و یا در صنعت انجام داد. امکان سنجی پروژه CFD فرایندی است که با استفاده از آن می توانید تخمین بزنید که آیا پدیده واقعی در مطالعه می تواند با استفاده از فرآیند CFD مدل سازی یا شبیه سازی شود و اگر اینگونه نباشد ، چه چیزی می تواند برای ایجاد یک مدل شبیه سازی انجام شود. در طول فرآیند باید در نظر داشته باشید که از مدل CFD تولید شده می توان برای تصمیم گیری در مورد طراحی استفاده کرد یا هدف نهایی پروژه راضی است.

چرا امکان سنجی در زمینه CFD بسیار مهم است؟

مطالعه امکان سنجی تنها ابزاری است که با استفاده از آن می توانید اطمینان حاصل کنید که آیا پروژه CFD شما امکان پذیر است یا خیر. CFD ترکیبی از فیزیک و ریاضیات برای شبیه سازی یک پدیده سیال دنیای واقعی است. اکنون در طی فرآیند CFD عدم قطعیت های زیادی وجود دارد و به ندرت امکان ساخت یک مدل دقیقاً به عنوان پدیده دنیای واقعی امکان پذیر است. تقریب مدل سازی ، محدودیت های نرم افزار و از همه مهمتر محدودیت های CFD به عنوان یک علم وجود دارد. با توجه به این موضوع همیشه نمی توانید بگویید که هرگونه پدیده ای که اتفاق می افتد با استفاده از شبیه سازی CFD دقیقاً ضبط می شود ، مگر اینکه یک بررسی امکان سنجی را انجام دهید.

انجام عدم امکان بررسی قبل از یک پروژه CFD می تواند بسیاری از موارد را تحت تأثیر قرار دهد.

1. این می تواند شما را در انتخاب یک پروژه اشتباه گمراه کند
2. این می تواند شما را در تصمیم گیری در مورد زمان بندی برای پروژه خود گمراه کند
3. این می تواند برای شما وقت زیادی برای هدر رفتن هزینه کند
4. این می تواند بر کیفیت پروژه شما تأثیر بگذارد
5. این می تواند وقت و منابع شما را در یادگیری نرم افزار غیر ضروری هدر دهد
6. این می تواند یک فرصت از دست رفته برای انتشار برای شما باشد

1. این می تواند منجر به اتلاف وقت و منابع شود
2. این می تواند منجر به طراحی اشتباه شود
3. این می تواند منجر به هزینه های زیاد بی فایده شود
4. این می تواند منجر به راندمان پایین در فرآیند طراحی شود.

عناصر مهم امکان سنجی پروژه

فیزیک را درک کنید

قبل از تصمیم گیری در مورد استفاده از هر نوع شبیه سازی CFD ، درک جزئیات پدیده واقعی بسیار مهم است. به روشنی کل فیزیک پدیده واقعی را درک کنید. روند جریان یا انتقال حرارت درگیر و نحوه وقوع آن چیست؟بهترین راه برای انجام این کار ، در موقعیتی است که می توانید پدیده را برای شخص دیگری با تخصص در آن فیزیک با تمام جزئیات فیزیک توضیح دهید.

ببینید آیا CFD واقعاً می تواند کمک کند

هنگامی که پدیده واقعی را با جزئیات فهمیدید ، قدم بعدی این است که چگونه CFD می تواند در طراحی و مطالعه آن پدیده کمک کند. قبل از تصمیم به استفاده از CFD ، ببینید که آیا CFD واقعاً می تواند کمک کند و کارها را برای شما ساده تر کند. معیارهای مربوط به آن می تواند هر یک از موارد زیر باشد:

1. CFD راهی برای مطالعه یا طراحی پدیده در مدت زمان کمتر و در هزینه کمتری در مقایسه با سایر روشهای مطالعه فراهم می کند
2. CFD باید در مقایسه با سایر روشهای مطالعه ، بینش بیشتری در مورد این پدیده ارائه دهد

اگر پاسخ به هر یک از این سؤالات بله باشد ، ممکن است CFD راه درستی باشد. اگر نه باید عمیق تر فکر کنید!

کد داخلی یا نرم افزار تجاری؟

هنگامی که تصمیم به استفاده از CFD به عنوان یک ابزار مطالعه گرفتید ، باید تصمیم بگیرید که آیا باید از کد CFD داخلی (به معنای نوشتن کد CFD خودتان) استفاده کنید یا از نرم افزار CFD در دسترس استفاده کنید. معیارهای این موارد نسبتاً ساده است. اگر فیزیک درگیر ساده است و شما توانایی نوشتن یک برنامه توسط خودتان را دارید تا الگوبرداری کنید که فیزیک در مدت زمان پروژه باشد ، ممکن است این رویکرد برای شما مناسب باشد. به طور خلاصه ، شما باید یک برنامه نویس خوب یا برنامه نویسی خوب باشید! اگر پروژه شما شامل فیزیک پیچیده ای است که برای برنامه نویسی توسط شما دور است ، پس نرم افزار تجاری باید انتخابی باشد. توجه داشته باشید که نرم افزار تجاری نرم افزاری عمومی است که قبلاً برای طیف گسترده ای از فیزیک و مشکل تأیید شده است. از این رو برای بیشتر فیزیک های پیچیده معمولاً استفاده از نرم افزار CFD تجاری ترجیح داده می شود.

قابلیت های نرم افزار CFD را درک کنید

قبل از تصمیم گیری برای استفاده از هر نرم افزار خاص برای پروژه ، قضاوت در مورد اینکه آیا نرم افزار CFD از قابلیت های کافی برای ضبط فیزیک درگیر در پروژه شما برخوردار است ، بسیار مهم است. برای این کار ، شما باید مطالعات موردی مربوط ، بروشور قابلیت های نرم افزاری را بخوانید و با متخصصان نرم افزار صحبت کنید. اگر از قبل می دانید چگونه از نرم افزار CFD استفاده کنید ، می توانید خودتان نیز در مورد قابلیت ها قضاوت کنید.

تجربه مقدماتی استفاده از نرم افزار CFD را دریافت کنید

بسیاری اوقات دانشجویان تصمیم می گیرند که موضوع پروژه CFD خود باشد و خلاصه نامه ها را در این روند برای دیدار با جدول زمانی ارسال ترم ارسال می کنند. این تصمیم نهایی کردن مباحث CFD غالباً براساس آنچه دانش آموزان از طریق بررسی ادبیات خود دیده اند و در سمینارها یا کارگاههای آموزشی شرکت کرده اند. اما اگر این نرم افزار را نمی دانید ، تصمیم گیری در مورد پروژه خود فقط با ادبیات مشاهده شده شامل یک خطر است. همیشه بهتر است آموزش در استفاده اصلی نرم افزار را بدست آورید تا حداقل تجربه ای در نرم افزار داشته باشید و همچنین می توانید در مورد قابلیت های نرم افزاری و امکان سنجی پردازش ، از خود نظر خود را نیز داشته باشید.

آیا می توانیم فیزیک را در CFD تکرار کنیم؟

اولین سؤال که باید هنگام استفاده از مشکل مدل سازی CFD از خود بپرسید این است که آیا می توان کل فیزیک را در شبیه سازی CFD تکرار کرد. برای مشکلات پیچیده این اغلب امکان پذیر نیست. از این رو شما باید بدون از دست دادن هدف مطالعه خود ، برخی از فرضیات مدل سازی را انجام دهید. و بر اساس تجربه من می توانم به شما اطمینان دهم که این سرگرم کننده واقعی هنگام انجام هر پروژه CFD است!

آیا می توانم هندسه را اداره کنم؟

هر پروژه CFD به هندسه CAD و معادل سه بعدی آن در شبیه سازی CFD نیاز دارد. هندسه CAD پدیده واقعی می تواند یک تنگنا واقعی در فرآیند CFD باشد. بسیاری از اوقات فرایند تمیز کردن CAD دقیق لازم است تا بتواند هرگونه تجزیه و تحلیل CFD را در مورد فرآیند مورد نظر انجام دهد. همچنین باید در مورد چگونگی پیچیده بودن مدل CAD در هنگام انجام مطالعه امکان سنجی CFD وجود داشته باشد

22 را بین روش مش و تعداد مش قرار دهید

Meshing از جمله شدیدترین کار در هنگام اجرای هر پروژه CFD است. هر تجزیه و تحلیل CFD بدون مش با کیفیت خوب امکان پذیر نیست و یک وضعیت واقعی 22 در اینجا وجود دارد! شما می توانید به ساخت مش بسیار خوب و پیچیده بپردازید که تمام نیازهای فیزیک را برآورده می کند ، اما پس از آن چنین مش خوب می تواند غیرقابل توصیف یا از نظر محاسباتی بسیار گران باشد. بنابراین شما باید در اینجا نکته بهینه تصمیم بگیرید! این همچنین باید در هنگام انجام هرگونه مطالعه امکان سنجی و تصمیم گیری در مورد جدول زمانی پروژه CFD در نظر گرفته شود.

همیشه حل کننده های حل کننده وجود دارد

درست وقتی فکر می کنید همه چیز را در بررسی امکان سنجی در نظر گرفته اید ، مشکلات حل کننده را به وجود می آورد! بسیاری از مشکلات ناشناخته وجود دارد که ممکن است در حین اجرای حل کننده پروژه با آن روبرو شود اما پیش بینی آنها به همان اندازه دشوار است. بهترین راه برای برآورد این ناشناخته های حل کننده صحبت با متخصصان CFD است که قبلاً چنین فیزیکی را اداره کرده اند.

در زیر لیستی از نکاتی که باید در طول مطالعه امکان سنجی خود در نظر بگیرید. این نکات به شما کمک می کند تا رویکرد مطالعه امکان سنجی خود را طراحی کنید.

1. اصول CFD را درک کنید
2. تئوری CFD را درک کنید
3. یک نمای کلی از نرم افزار CFD دریافت کنید
4. یک نمای کلی از مناطق برنامه CFD دریافت کنید
5. بر اساس علاقه و دانش خود منطقه برنامه CFD را انتخاب کنید
6. درک کاملی از حوزه های مختلف که در آن CFD در زمینه مورد علاقه شما اعمال می شود ، درک کنید
7. یک پدیده دنیای واقعی را از آن زمینه برنامه انتخاب کنید که علاقه مند به مطالعه یا طراحی هستید
8. هدف استفاده از CFD را در مطالعه خود تعریف کنید
9. آیا CFD اصلاً لازم است
10. قرار است از کدام نرم افزار استفاده کنید؟
11. چه اندازه مدل CFD را تولید می کنید
12. چه مقدار مش تولید می کنید؟
13. قدرت محاسباتی مورد نیاز چیست
14. آنچه همه فیزیک درگیر است
15. آیا مدلهای موجود در نرم افزار CFD انتخاب شده وجود دارد که می تواند پدیده دنیای واقعی را ضبط کند؟
16. چه تقریب لازم است؟
17. آیا هدف نهایی برآورده شده است؟

بهترین زمان برای انجام مطالعه امکان سنجی چیست؟

زمان ایده آل برای انجام مطالعه امکان سنجی درست در آغاز مرحله انتخاب پروژه شما است. شما باید به طور ایده آل 3-4 موضوعات پروژه را انتخاب کنید. مطالعه امکان سنجی هر یک را انجام دهید و سپس بر اساس علاقه و تحلیل تطبیقی خود تصمیم بگیرید.

CFD نیز کمی در مورد سازش است

CFD همچنین کمی در مورد سازش است. بسیار نادر است که می توانید شبیه سازی CFD را بدون هیچ گونه محدودیتی انجام دهید. مشابه آن نیز به همان اندازه نادر است که شما قادر خواهید بود پدیده عصاره را در یک مدل CFD تکرار کنید. از این رو درک این نکته حائز اهمیت است که روند CFD همچنین می تواند یک تمرین با سازش باشد اما شما به عنوان یک مهندس که شبیه سازی CFD را انجام می دهید ، تصمیم گیرندگان با تلاش برای کاهش تعداد سازش ها هستید.

امکان سنجی می تواند شما را در آینده نجات دهد

مطالعه امکان سنجی انجام شده در زمان مناسب در طی یک پروژه CFD می تواند شما را در دراز مدت نجات دهد. این می تواند یک تمایز بین یک پروژه CFD با صدای موفق و فنی و یک تمرین CFD به نوعی بسته بندی با سازش سنگین باشد!