Ansys 2024 फ्लुएंट फ्लूइड सिमुलेशन सॉफ्टवेयर उपयोगकर्ता मैनुअल

अध्याय 2. फ्लैट प्लेट सीमा परत

उद्देश्य

• Ansys Fluent के लिए Ansys Workbench में ज्यामिति बनाना
• लेमिनार स्टेडी 2D प्लानर फ्लो के लिए Ansys Fluent की स्थापना
• मेश की स्थापना
• सीमा शर्तों का चयन
• गणना चलाना
• परिणामी प्रवाह क्षेत्र को देखने के लिए प्लॉट का उपयोग करना
• मैथमेटिका कोड का उपयोग करके सैद्धांतिक समाधान के साथ तुलना करें

समस्या विवरण
इस अध्याय में, हम क्षैतिज सपाट प्लेट पर दो-आयामी लेमिनार प्रवाह का अध्ययन करने के लिए Ansys Fluent का उपयोग करेंगे। प्लेट का आकार स्पैनवाइज दिशा में अनंत माना जाता है और इसलिए प्रवाह 2D के बजाय 3D है। 1 मीटर लंबी प्लेट के लिए इनलेट वेग 5 मीटर/सेकंड है और हम लेमिनार सिमुलेशन के लिए तरल पदार्थ के रूप में हवा का उपयोग करेंगे। हम वेग का निर्धारण करेंगेfiles और प्रो प्लॉटfileहम सिमुलेशन के लिए आवश्यक ज्यामिति बनाकर शुरुआत करेंगे।

Ansys वर्कबेंच लॉन्च करना और फ़्लुएंट का चयन करना

1. Ansys Workbench लॉन्च करके शुरू करें। टूलबॉक्स में एनालिसिस सिस्टम के अंतर्गत स्थित फ्लुइड फ्लो (फ्लुएंट) पर डबल-क्लिक करें।
   Ansys DesignModeler का शुभारंभ
2. Ansys Workbench में Project Schematic के अंतर्गत Geometry चुनें। Geometry पर राइट-क्लिक करें और Properties चुनें। Schematic A2: Geometry के Properties में Advanced Geometry Options के अंतर्गत 2D Analysis Type चुनें। Project Schematic में Geometry पर राइट-क्लिक करें और Launch New DesignModeler Geometry चुनें। DesignModeler में मेनू से लंबाई इकाई के रूप में Units>>Millimeter चुनें।
3. इसके बाद, हम DesignModeler में ज्यामिति बनाएंगे। DesignModeler में बाईं ओर ट्री आउटलाइन से XYPlane चुनें। स्केच पर नज़र डालें चुनें ट्री आउटलाइन में स्केचिंग टैब पर क्लिक करें और लाइन चुनें skSketchool. मूल बिंदु से दाईं ओर 1,000 मिमी लंबी एक क्षैतिज रेखा खींचें। सुनिश्चित करें कि जब आप रेखा खींचना शुरू करें तो मूल बिंदु पर P हो। साथ ही, सुनिश्चित करें कि रेखा के साथ H हो ताकि यह क्षैतिज हो और रेखा के अंत में C हो। स्केचिंग विकल्पों में आयाम चुनें। रेखा पर क्लिक करें और 1000 मिमी की लंबाई दर्ज करें। पहली क्षैतिज रेखा के अंतिम बिंदु से शुरू करते हुए 100 मिमी लंबी एक ऊर्ध्वाधर रेखा ऊपर की ओर खींचें। सुनिश्चित करें कि रेखा शुरू करते समय आपके पास P हो और एक ऊर्ध्वाधर रेखा को इंगित करने वाला V हो। मूल बिंदु से बाईं ओर 100 मिमी लंबी एक क्षैतिज रेखा के साथ जारी रखें, उसके बाद 100 मिमी लंबी एक और ऊर्ध्वाधर रेखा बनाएं। अगली रेखा क्षैतिज होगी जिसकी लंबाई 100 मिमी होगी जो पिछली ऊर्ध्वाधर रेखा के अंतिम बिंदु से शुरू होगी और दाईं ओर निर्देशित होगी। अंत में, मूल बिंदु से 1,000 मिमी ऊपर शुरू होने वाली और दाईं ओर निर्देशित 100 मिमी लंबी क्षैतिज रेखा के साथ आयत को बंद करें।
4. स्केचिंग टूलबॉक्स के अंतर्गत मॉडलिंग टैब पर क्लिक करें। मेनू में स्केच से कॉन्सेप्ट >> सरफेस चुनें। आयत के छह किनारों को बेस ऑब्जेक्ट के रूप में कंट्रोल सेलेक्ट करें और डिटेल्स में अप्लाई को चुनें Viewटूलबार में Generate पर क्लिक करें। आयत ग्रे हो जाता है। ग्राफ़िक्स विंडो पर राइट-क्लिक करके ज़ूम टू फ़िट चुनें और डिज़ाइन मॉडलर को बंद करें।
5. अब हम मेशिंग विंडो खोलने के लिए Ansys Workbench में Project Schematic के अंतर्गत Mesh पर डबल-क्लिक करने जा रहे हैं। मेशिंग विंडो की आउटलाइन में Mesh चुनें। राइट-क्लिक करें और Generate Mesh चुनें। एक मोटा जाल बनाया जाता है। ग्राफ़िक्स विंडो के नीचे से Unit Systems>>Metric (mm, kg, N ...) चुनें। मेनू से Mesh>>Controls>>Face Meshing चुनें। Face Meshing के विवरण में Scope के अंतर्गत Geometry के बगल में पीले क्षेत्र पर क्लिक करें। ग्राफ़िक्स विंडो में आयत का चयन करें। “Face Meshing” के विवरण में Geometry के लिए Apply बटन पर क्लिक करें। मेनू से Mesh>>Controls>>Sizing चुनें और ग्राफ़िक्स विंडो के ऊपर Edge चुनें। आयत के 6 किनारों का चयन करें दूसरा बायस टाइप चुनें और बायस फैक्टर के रूप में 1.0 दर्ज करें। छोटे ऊपरी क्षैतिज किनारे का चयन करें और इस किनारे को रिवर्स बायस के साथ लागू करें। मेनू में होम>>जेनरेट मेश पर क्लिक करें और आउटलाइन में मेश चुनें। तैयार मेश ग्राफ़िक्स विंडो में दिखाया गया है।
   हमने पक्षपातपूर्ण जाल क्यों बनाया?
   अब हम आयत के किनारों का नाम बदलने जा रहे हैं। आयत के बाएं किनारे को चुनें, राइट क्लिक करें और Create Named Selection चुनें। नाम के रूप में इनलेट दर्ज करें और ओके बटन पर क्लिक करें। आयत के दाएँ ऊर्ध्वाधर किनारे के लिए इस चरण को दोहराएँ और आउटलेट नाम दर्ज करें। निचले लंबे क्षैतिज दाएँ किनारे के लिए एक नामित चयन बनाएँ और इसे दीवार कहें। अंत में, शेष तीन क्षैतिज किनारों को कंट्रोल-सिलेक्ट करें और उन्हें आदर्श दीवारें नाम दें। एक आदर्श दीवार एक रुद्धोष्म और घर्षण रहित दीवार होती है।
6. पक्षपाती जाल का उपयोग करने का कारण यह है कि हमें दीवार के करीब एक महीन जाल की आवश्यकता है जहाँ हमारे पास प्रवाह में वेग ढाल है। हमने एक महीन जाल भी शामिल किया है जहाँ सीमा परत सपाट प्लेट पर विकसित होना शुरू होती है। चुनें File>>निर्यात करें…>>मेष>>फ्लुएंट इनपुट File>>मेनू से एक्सपोर्ट करें। Save as type चुनें: FLUENT Input Files (*.msh). boundry-layer-mesh .msh दर्ज करें s file नाम चुनें और सेव बटन पर क्लिक करें। File>>मेनू से प्रोजेक्ट सेव करें। प्रोजेक्ट का नाम फ़्लैट प्लेट बाउंड्री लेयर रखें। Ansys मेशिंग विंडो बंद करें। प्रोजेक्ट स्कीमैटिक में मेश पर राइट-क्लिक करें और अपडेट चुनें।
   Ansys Fluent का शुभारंभ
7. आप फ़्लुएंट को दो अलग-अलग तरीकों से शुरू कर सकते हैं, या तो Ansys Workbench में प्रोजेक्ट स्कीमैटिक के तहत सेटअप पर डबल-क्लिक करके या Ansys 2024 R1 ऐप फ़ोल्डर में फ़्लुएंट 2024 R1 से स्टैंडअलोन मोड में। यदि आप फ़्लुएंट को स्टैंडअलोन मोड में शुरू करते हैं तो आपको मेश को पढ़ना होगा। एक लाभtagस्टैंडअलोन मोड में Ansys Fluent शुरू करने का एक और फायदा यह है कि आप अपनी वर्किंग डायरेक्टरी का स्थान चुन सकते हैं जहां सभी आउटपुट भेजे जाते हैं। files सहेजे जाएंगे, चित्र 2.6a देखें)। फ्लुएंट के डाइमेंशन 2D और डबल प्रिसीजन सॉल्वर को लॉन्च करें। विकल्प के तहत डबल प्रिसीजन की जाँच करें। सॉल्वर प्रोसेस की संख्या को कंप्यूटर कोर की संख्या के बराबर सेट करें। भौतिक कोर की संख्या की जाँच करने के लिए, टास्क मैनेजर खोलने के लिए Ctrl + Shift + Esc कुंजियाँ एक साथ दबाएँ। परफॉरमेंस टैब पर जाएँ और बाएँ कॉलम से CPU चुनें। आपको नीचे दाईं ओर भौतिक कोर की संख्या दिखाई देगी। Ansys Student अधिकतम 4 सॉल्वर प्रोसेस तक सीमित है। टास्क मैनेजर विंडो बंद करें। Ansys Fluent को लॉन्च करने के लिए स्टार्ट बटन पर क्लिक करें। यदि कुंजी व्यवहार परिवर्तन विंडो दिखाई दे तो उसे बंद करने के लिए OK पर क्लिक करें।
   चित्र 2.6a) लॉन्चिंग सेटअपहम दोहरी परिशुद्धता का प्रयोग क्यों करते हैं?
   डबल प्रिसिशन, सिंगल प्रिसिशन की तुलना में अधिक सटीक गणना देगा।
8. टास्क पेज पर जनरल में मेश के अंतर्गत स्केल… बटन को चुनकर मेश के स्केल की जाँच करें। सुनिश्चित करें कि डोमेन एक्सटेंट सही है और स्केल मेश विंडो को बंद करें।
9. आउटलाइन में सेटअप के अंतर्गत मॉडल और विस्कस (SST k-omega) पर डबल-क्लिक करें View. विस्कोस मॉडल के रूप में लेमिनार चुनें। विंडो बंद करने के लिए ओके पर क्लिक करें। आउटलाइन में सेटअप के अंतर्गत बाउंड्री कंडीशन पर डबल-क्लिक करें Viewटास्क पेज पर जोन के अंतर्गत इनलेट पर डबल-क्लिक करें। वेलोसिटी स्पेसिफिकेशन मेथड के रूप में कंपोनेंट्स चुनें और X-वेलोसिटी [m/s] को 5 पर सेट करें।
10. पहले अप्लाई बटन पर क्लिक करें और फिर क्लोज बटन पर क्लिक करें।
11. ज़ोन के अंतर्गत आदर्श_दीवार पर डबल-क्लिक करें। निर्दिष्ट कतरनी को कतरनी स्थिति के रूप में चिह्नित करें और निर्दिष्ट कतरनी तनाव के लिए शून्य मान रखें क्योंकि एक आदर्श दीवार घर्षण रहित होती है। लागू करें बटन पर क्लिक करें और उसके बाद बंद करें बटन पर क्लिक करें।
    हमने विस्कोस मॉडल के रूप में लेमिनार को क्यों चुना?
    चुने गए मुक्त प्रवाह वेग 5 मीटर/सेकंड के लिए रेनॉल्ड्स संख्या प्लेट के साथ 500,000 से कम है और इसलिए प्रवाह लेमिनर है। एक सपाट प्लेट के साथ अशांत प्रवाह 500,000 से ऊपर रेनॉल्ड्स संख्या पर होता है।
12. आउटलाइन में समाधान के अंतर्गत विधियों पर डबल-क्लिक करें Viewदबाव के लिए मानक और गति के लिए प्रथम क्रम अपविंड का चयन करें। आउटलाइन में सेटअप के अंतर्गत संदर्भ मानों पर डबल-क्लिक करें Viewकार्य पृष्ठ पर इनलेट से कंप्यूट का चयन करें।
    हम संवेग के स्थानिक विवेकन के लिए प्रथम क्रम अपविंड विधि का उपयोग क्यों करते हैं?
    प्रथम क्रम अपविंड विधि आम तौर पर कम सटीक होती है लेकिन द्वितीय क्रम अपविंड विधि की तुलना में बेहतर अभिसरित होती है। गणना की शुरुआत में प्रथम क्रम अपविंड विधि से शुरू करना और द्वितीय क्रम अपविंड विधि से जारी रखना आम बात है।
13. आउटलाइन में समाधान के अंतर्गत आरंभीकरण पर डबल-क्लिक करें View, मानक आरंभीकरण का चयन करें, इनलेट से कंप्यूट का चयन करें, और आरंभ बटन पर क्लिक करें।
14. आउटलाइन में समाधान के अंतर्गत मॉनिटर्स पर डबल-क्लिक करें Viewआउटलाइन में मॉनिटर्स के अंतर्गत रेसिडुअल पर डबल-क्लिक करें View और सभी अवशेषों के लिए निरपेक्ष मानदंड के रूप में 1e-9 दर्ज करें। विंडो बंद करने के लिए ओके बटन पर क्लिक करें। File>>मेनू से प्रोजेक्ट सहेजें। File>>निर्यात>>केस…मेनू से। केस सेव करें File फ्लैट प्लेट बाउंड्री लेयर नाम से. CAS.h5
    हमने निरपेक्ष मानदंड 1e-9 क्यों निर्धारित किया?
    आम तौर पर, निरपेक्ष मानदंड जितना कम होगा, गणना में उतना ही अधिक समय लगेगा और अधिक सटीक समाधान मिलेगा। हम चित्र 2.12b में देखते हैं कि x-वेग और y-वेग समीकरणों में निरंतरता समीकरण की तुलना में कम अवशिष्ट हैं। तीनों समीकरणों के लिए अवशिष्ट वक्रों की ढलानें लगभग समान हैं और नीचे की ओर तीव्र प्रवृत्ति है।
15. समाधान के अंतर्गत रन कैलकुलेशन पर डबल-क्लिक करें और पुनरावृत्तियों की संख्या के लिए 5000 दर्ज करें। गणना बटन पर क्लिक करें। 193 पुनरावृत्तियों के बाद गणना पूरी हो जाएगी, चित्र 2.12b देखें)। सक्रिय विंडो के स्क्रीनशॉट को क्लिपबोर्ड पर कॉपी करें पर क्लिक करें, चित्र 2.12c देखें)। स्केल किए गए अवशेषों को वर्ड दस्तावेज़ में चिपकाया जा सकता है।
    प्रोसेसिंग के बाद
16. मेनू में परिणाम टैब चुनें और सरफेस के अंतर्गत क्रिएट >> लाइन/रेक… चुनें। x0.2 (मी) के लिए 0, x0.2 (मी) के लिए 1, y0 (मी) के लिए 0 और y0.02 (मी) के लिए 1 मी दर्ज करें। नए सरफेस नाम के लिए x=0.2m दर्ज करें और क्रिएट पर क्लिक करें। इस चरण को तीन बार और दोहराएँ और x=0.4m पर 0.04 मीटर लंबाई, x=0.6m पर 0.06 मीटर लंबाई और x=0.8m पर 0.08 मीटर लंबाई पर खड़ी रेखाएँ बनाएँ। विंडो बंद करें।
17. आउटलाइन में परिणाम के अंतर्गत प्लॉट्स और XY प्लॉट पर डबल-क्लिक करें View. विकल्प के अंतर्गत एक्स अक्ष पर स्थिति को अनचेक करें और वाई-अक्ष पर स्थिति को चेक करें। X के लिए प्लॉट दिशा को 0 और Y के लिए 1 पर सेट करें। वेलोसिटी… और एक्स वेलोसिटी को एक्स अक्ष फ़ंक्शन के रूप में चुनें। सरफेस के अंतर्गत चार रेखाएँ x=0.2m, x=0.4m, x=0.6m और x=0.8m चुनें।
18. सॉल्यूशन XY प्लॉट विंडो में Axes… बटन पर क्लिक करें। X-अक्ष चुनें, विकल्प के अंतर्गत ऑटो रेंज को अनचेक करें, अधिकतम रेंज के लिए 6 दर्ज करें, संख्या प्रारूप के अंतर्गत सामान्य प्रकार चुनें, और परिशुद्धता को 0 पर सेट करें। लागू करें बटन पर क्लिक करें। Y-अक्ष चुनें, ऑटो रेंज को अनचेक करें, अधिकतम रेंज के लिए 0.01 दर्ज करें, संख्या प्रारूप के अंतर्गत सामान्य प्रकार चुनें, और लागू करें बटन पर क्लिक करें। Axes विंडो बंद करें।
19. सॉल्यूशन XY प्लॉट विंडो में कर्व्स... बटन पर क्लिक करें। कर्व # 0 के लिए लाइन स्टाइल के अंतर्गत पहला पैटर्न चुनें। मार्कर स्टाइल के लिए कोई प्रतीक नहीं चुनें और अप्लाई बटन पर क्लिक करें। इसके बाद, कर्व # 1 चुनें, लाइन स्टाइल के लिए अगला उपलब्ध पैटर्न चुनें, मार्कर स्टाइल के लिए कोई प्रतीक नहीं चुनें और अप्लाई बटन पर क्लिक करें। अगले दो कर्व # 2 और # 3 के साथ चयन के इस पैटर्न को जारी रखें। कर्व्स - सॉल्यूशन XY प्लॉट विंडो को बंद करें। सॉल्यूशन XY प्लॉट विंडो में सेव/प्लॉट बटन पर क्लिक करें और इस विंडो को बंद करें। सक्रिय विंडो के स्क्रीनशॉट को क्लिपबोर्ड पर कॉपी करें पर क्लिक करें, चित्र 2.16c देखें)। XY प्लॉट को वर्ड डॉक्यूमेंट में पेस्ट किया जा सकता है। मेनू में यूजर डिफाइंड टैब और फील्ड फंक्शन्स के तहत कस्टम चुनें। मेश… और Y-कोऑर्डिनेट चुनकर ड्रॉप-डाउन मेनू से एक विशिष्ट ऑपरेंड फील्ड फंक्शन चुनें। चयन पर क्लिक करें और परिभाषा दर्ज करें जैसा कि चित्र 2.16f) में दिखाया गया है। आपको x निर्देशांक को शामिल करने और फील्ड फंक्शन की परिभाषा को पूरा करने के लिए मेश… और X निर्देशांक चुनना होगा। नए फंक्शन नाम के रूप में eta दर्ज करें, Defi,ne पर क्लिक करें और विंडो बंद करें। एक और कस्टम फील्ड फंक्शन बनाने के लिए इस चरण को दोहराएं। इस बार हम फील्ड फंक्शन के रूप में वेलोसिटी… और X वेलोसिटी चुनते हैं और चयन पर क्लिक करते हैं।
    हमने स्व-समान निर्देशांक क्यों बनाया?
    यह पता चला है कि स्व-समान निर्देशांक का उपयोग करके, वेग प्रोfileविभिन्न धारा दिशा स्थितियों पर स्थित s एक स्व-समान वेग पर ढह जाएंगेfile जो कि धारा के अनुरूप स्थान से स्वतंत्र है।
20. आउटलाइन में परिणाम के अंतर्गत प्लॉट्स और XY प्लॉट पर डबल-क्लिक करें Viewप्लॉट दिशा के रूप में X को 0 और Y को 1 पर सेट करें। X अक्ष पर स्थिति को अनचेक करें और विकल्पों के अंतर्गत Y-अक्ष पर स्थिति को अनचेक करें। Y-अक्ष फ़ंक्शन के लिए कस्टम फ़ील्ड फ़ंक्शन और एटा चुनें और X-अक्ष फ़ंक्शन के लिए कस्टम फ़ील्ड फ़ंक्शन और यूडिवाइडेड-बाय-फ़्रीस्ट्रीम-वेलोसिटी चुनें। file blasius.dat को अपनी वर्किंग डायरेक्टरी में रखें। file इस पुस्तक के लिए डाउनलोड टैब के अंतर्गत sdcpublications.com से डाउनलोड किया जा सकता है। सैद्धांतिक ब्लासियस वेग प्रो को उत्पन्न करने के लिए उपयोग किए जा सकने वाले मैथमैटिका कोड के लिए चित्र 2.19 देखेंfile एक सपाट प्लेट पर लेमिनार सीमा परत प्रवाह के लिए। एक उदाहरण के रूप मेंampइस पाठ्यपुस्तक में कार्यशील निर्देशिका ܥ:\Users\jmatsson है। लोड पर क्लिक करें File। चुनना Fileप्रकार: सभी Files (*) और चुनें file blasius.dat को अपनी वर्किंग डायरेक्टरी से चुनें। चार सतहों x=0.2m, x=0.4m, x=0.6m, x=0.8m, और लोड की गई सतह चुनें file लिखित।
    अक्ष... बटन पर क्लिक करें। अक्ष-समाधान XY प्लॉट विंडो में Y-अक्ष का चयन करें और ऑटो को अनचेक करें। रेंज। न्यूनतम रेंज को 0 और अधिकतम रेंज को 10 पर सेट करें। संख्या प्रारूप के तहत प्रकार को फ्लोट और परिशुद्धता को 0 पर सेट करें। अक्ष शीर्षक के रूप में एटा दर्ज करें और लागू करें पर क्लिक करें। एक्स-अक्ष का चयन करें, विकल्प के तहत ऑटो रेंज को अनचेक करें, अधिकतम रेंज के लिए 1.2 दर्ज करें, संख्या प्रारूप के तहत फ्लोट प्रकार का चयन करें, और परिशुद्धता को 1 पर सेट करें। अक्ष शीर्षक के रूप में u/U दर्ज करें। लागू करें पर क्लिक करें और विंडो बंद करें। समाधान XY प्लॉट विंडो में वक्र... बटन पर क्लिक करें। वक्र # 0 के लिए रेखा शैली के अंतर्गत पहला पैटर्न चुनें, चित्र 2.16a देखें) चयन के इस पैटर्न को अगले दो कर्व # 1 और # 2 के साथ जारी रखें। कर्व्स – सॉल्यूशन XY प्लॉट विंडो को बंद करें। सॉल्यूशन XY प्लॉट विंडो में सेव/प्लॉट बटन पर क्लिक करें और इस विंडो को बंद करें।
21. सक्रिय विंडो के स्क्रीनशॉट को क्लिपबोर्ड पर कॉपी करें पर क्लिक करें, चित्र 2.16c देखें)। XY प्लॉट को वर्ड डॉक्यूमेंट में चिपकाया जा सकता है। मेनू में यूजर डिफाइंड टैब और कस्टम चुनें। मेश… और X-कोऑर्डिनेट चुनकर ड्रॉप-डाउन मेनू से एक विशिष्ट ऑपरेंड फ़ंक्शन चुनें। चयन पर क्लिक करें और चित्र 2.17e में दिखाए अनुसार परिभाषा दर्ज करें। नए फ़ंक्शन नाम के रूप में rex दर्ज करें, परिभाषित करें पर क्लिक करें और विंडो बंद करें। आउटलाइन में परिणाम के अंतर्गत प्लॉट और XPlotsot पर डबल-क्लिक करें Viewप्लॉट दिशा के अंतर्गत X को 0 और Y को 1 पर सेट करें।
22. X अक्ष पर स्थिति को अनचेक करें और विकल्पों के अंतर्गत Y-अक्ष पर स्थिति को अनचेक करें। Y-अक्ष फ़ंक्शन के लिए वॉल फ्लक्स और स्किन फ्रिक्शन गुणांक चुनें और XX-अक्ष फ़ंक्शन के लिए कस्टम फ़ील्ड फ़ंक्शन और रेक्स चुनें। file अपनी कार्य निर्देशिका में “सैद्धांतिक त्वचा घर्षण गुणांक” दर्ज करें। लोड पर क्लिक करें File। चुनना Fileप्रकार: सभी Files (*) और चुनें file “सैद्धांतिक त्वचा घर्षण गुणांक”। सतहों के अंतर्गत दीवार और लोड किए गए भाग का चयन करें file त्वचा के नीचे घर्षण File डेटा। अक्ष... बटन पर क्लिक करें। एक्स-अक्ष को चिह्नित करें, विकल्प के अंतर्गत लॉग के लिए बॉक्स को चिह्नित करें, अक्ष शीर्षक के रूप में री-एक्स दर्ज करें, और ऑटो को अनचेक करें। विकल्प के अंतर्गत रेंज न्यूनतम को 100 और अधिकतम को 1000000 पर सेट करें। संख्या प्रारूप के अंतर्गत प्रकार को फ्लोट और परिशुद्धता को 0 पर सेट करें और लागू करें पर क्लिक करें। वाई-अक्ष को चिह्नित करें, विकल्प के अंतर्गत लॉग के लिए बॉक्स को चिह्नित करें, लेबल के रूप में सीएफ-एक्स दर्ज करें, और ऑटो को अनचेक करें। सीमा, न्यूनतम को 0.001 और अधिकतम को 0.1 पर सेट करें, प्रकार को फ्लोट, परिशुद्धता को 3 पर सेट करें, और लागू करें पर क्लिक करें। विंडो बंद करें। समाधान XY प्लॉट विंडो में सहेजें/प्लॉट पर क्लिक करें फिर, कर्व # 0 चुनें, लाइन स्टाइल के लिए अगला उपलब्ध पैटर्न चुनें, मार्कर स्टाइल के लिए कोई प्रतीक नहीं, और अप्लाई बटन पर क्लिक करें। कर्व्स - सॉल्यूशन XY प्लॉट विंडो को बंद करें। सॉल्यूशन XY प्लॉट विंडो में सेव/प्लॉट बटन पर क्लिक करें और इस विंडो को बंद करें। सक्रिय विंडो के स्क्रीनशॉट को क्लिपबोर्ड पर कॉपी करें पर क्लिक करें, चित्र 1c देखें)। XY प्लॉट को वर्ड डॉक्यूमेंट में चिपकाया जा सकता है।
23. लिखित
24. इस अध्याय में, हमने Ansys Fluent वेलोसिटी प्रो की तुलना की हैfileसैद्धांतिक ब्लासियस वेग समर्थक के साथfile एक सपाट प्लेट पर लेमिनार प्रवाह के लिए। हमने प्रो की तुलना के लिए दीवार-सामान्य माल निर्देशांक को समानता निर्देशांक में बदल दियाfileअलग-अलग स्ट्रीमवाइज स्थानों पर। समानता निर्देशांक द्वारा परिभाषित किया जाता है जहाँ y (m) दीवार-सामान्य निर्देशांक है, द्वारा परिभाषित किया जाता है
25. जहाँ y (m) दीवार-सामान्य निर्देशांक है, U (m/s) मुक्त धारा वेग है, x (m) दीवार की धारा की दिशा में मूल से दूरी है और ߥ) m2 /s) तरल पदार्थ की गतिज श्यानता है। U (m/s) मुक्त धारा वेग है, x (m) दीवार की धारा की दिशा में मूल से दूरी है और m2 /s) तरल पदार्थ की गतिज श्यानता है।

हमने गैर-आयामी धारा-तरंग वेग u/U का भी उपयोग किया, जहाँ u धारा-तरंग दैर्ध्य वेग है।file.

u/U को Ansys Fluent वेलोसिटी प्रो के लिए ߟ के विरुद्ध प्लॉट किया गया थाfileब्लासियस के सैद्धांतिक पक्ष की तुलना मेंfile और वे सभी आत्म-समानता की परिभाषा के अनुसार एक ही वक्र पर सिमट गए।

ब्लासियस सीमा परत समीकरण इस प्रकार दिया गया है

सीमा परत की मोटाई को दीवार से उस स्थान तक की दूरी के रूप में परिभाषित किया जाता है, जहां सीमा परत में वेग मुक्त प्रवाह मान के 99% तक पहुंच गया है।

एक लेमिनर सीमा परत orr के लिए हमारे पास धारा दिशा दूरी x और रेनॉल्ड्स संख्या ܴ के साथ सीमा परत मोटाई के परिवर्तन के लिए निम्नलिखित सैद्धांतिक अभिव्यक्ति है।

• अशांत सीमा परत में सीमा परत की मोटाई के लिए संगत अभिव्यक्ति निम्न प्रकार दी गई है
• स्थानीय त्वचा घर्षण गुणांक को स्थानीय दीवार कतरनी तनाव को गतिशील दबाव से विभाजित करके परिभाषित किया जाता है।
• लामिनार प्रवाह के लिए सैद्धांतिक स्थानीय घर्षण गुणांक द्वारा निर्धारित किया जाता है
• और अशांत प्रवाह के लिए, हमारे पास निम्नलिखित संबंध है

संदर्भ

1. सेन्गेल, वाई.ए., और सिम्बाला जे.एम., द्रव यांत्रिकी मूलभूत सिद्धांत और अनुप्रयोग, प्रथम संस्करण, मैकग्रॉ-हिल, 1।
2. रिचर्ड्स, एस., सिम्बाला, जे.एम., मार्टिन, के., एएनएसवाईएस वर्कबेंच ट्यूटोरियल - एक फ्लैट प्लेट पर सीमा परत, पेन स्टेट यूनिवर्सिटी, 18 मई 2010 संशोधन।
3. श्लिचिंग, एच., और गेर्स्टन, के., सीमा परत सिद्धांत, 8वां संशोधित और विस्तृत संस्करण, स्प्रिंगर, 2001।
4. व्हाइट, एफ.एम., फ्लूइड मैकेनिक्स, चौथा संस्करण, मैकग्रॉ-हिल, 4.

अभ्यास

1. इस अध्याय में Ansys Fluent सिमुलेशन के परिणामों का उपयोग करके स्ट्रीमवाइज स्थितियों पर सीमा परत की मोटाई निर्धारित करें जैसा कि नीचे दी गई तालिका में दिखाया गया है। तालिका में छूटी हुई जानकारी भरें। ܷ सीमा परत की मोटाई के बराबर दीवार से दूरी पर सीमा परत का वेग है और U मुक्त धारा वेग है।
   

   x (एम)	o (mm) प्रवाहमय	o (mm) लिखित	प्रतिशत अंतर	U 8 (एमएस)	U (एमएस)	v (m2/एस)	Re x
   0.2						.0000146
   0.4						.0000146
   0.6						.0000146
   0.8						.0000146

2. मेश के लिए तत्व का आकार 2 मिमी में बदलें और रेनॉल्ड्स संख्या बनाम त्वचा घर्षण गुणांक के XY प्लॉट में परिणामों की तुलना इस अध्याय में उपयोग किए गए 1 मिमी के तत्व आकार के साथ करें। अपने परिणामों की तुलना सिद्धांत से करें।
3. मुक्त प्रवाह वेग को 3 मीटर/सेकेंड में बदलें और वेग अनुपात सहित एक XY प्लॉट बनाएंfilex = 0.1, 0.3, 0.5, 0.7, और 0.9 मीटर पर। स्व-समान वेग के साथ एक और XY प्लॉट बनाएंfileइस निम्न मुक्त धारा वेग के लिए s का प्रयोग करें और रेनॉल्ड्स संख्या बनाम त्वचा घर्षण गुणांक के लिए एक XY प्लॉट बनाएं।
4. अभ्यास 2.3 में Ansys Fluent सिमुलेशन से प्राप्त परिणामों का उपयोग करके स्ट्रीमवाइज स्थितियों पर सीमा परत की मोटाई निर्धारित करें जैसा कि नीचे दी गई तालिका में दिखाया गया है। तालिका में छूटी हुई जानकारी भरें। दीवार से दूरी पर सीमा परत का वेग सीमा परत की मोटाई के बराबर है और U मुक्त धारा वेग है।
   

   x (एम)	o (mm) प्रवाहमय	o (mm) लिखित	प्रतिशत अंतर	U 8 (एमएस)	U (एमएस)	v (m2/एस)	Re x
   0.1						.0000146
   0.2						.0000146
   0.5						.0000146
   0.7						.0000146
   0.9						.0000146

तालिका नंबर एक सीमा परत मोटाई के लिए फ़्लुएंट और सिद्धांत के बीच तुलना
मुक्त प्रवाह वेग को नीचे दी गई तालिका में सूचीबद्ध मान में बदलें और वेग अनुपात सहित एक XY प्लॉट बनाएंfilex = 0.2, 0.4, 0.6, और 0.8 मीटर पर। स्व-समान वेग के साथ एक और XY प्लॉट बनाएंfileअपने मुक्त प्रवाह वेग के लिए s का उपयोग करें और रेनॉल्ड्स संख्या बनाम त्वचा घर्षण गुणांक के लिए एक XY प्लॉट बनाएं।

विद्यार्थी	एक्स-वेग U (एमएस)	अधिकतम श्रेणी (एमएस) के लिए X वेग कथानक
1	3	4
2	3.2	4
3	3.4	4
4	3.6	4
5	3.8	4
6	4	5
7	4.2	5
8	4.4	5
9	4.6	5
10	4.8	5
11	5.2	6
12	5.4	6
13	5.6	6
14	5.8	6
15	6	7
16	6.2	7
17	6.4	7
18	6.6	7
19	6.8	7
20	7	8
21	7.2	8

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संदर्भ

• उपयोगकर्ता पुस्तिका