Ansys 2024 ఫ్లూయెంట్ ఫ్లూయిడ్ సిమ్యులేషన్ సాఫ్ట్‌వేర్ యూజర్ మాన్యువల్

చాప్టర్ 2. ఫ్లాట్ ప్లేట్ బౌండరీ లేయర్

లక్ష్యాలు

• Ansys ఫ్లూయెంట్ కోసం Ansys వర్క్‌బెంచ్‌లో జ్యామితిని సృష్టిస్తోంది
• లామినార్ స్థిరమైన 2D ప్లానార్ ఫ్లో కోసం Ansys ఫ్లూయెంట్‌ని సెటప్ చేస్తోంది
• మెష్‌ని సెటప్ చేస్తోంది
• సరిహద్దు పరిస్థితులను ఎంచుకోవడం
• రన్నింగ్ లెక్కలు
• ఫలిత ప్రవాహ క్షేత్రాన్ని దృశ్యమానం చేయడానికి ప్లాట్‌లను ఉపయోగించడం
• మ్యాథమెటికా కోడ్‌ని ఉపయోగించి సైద్ధాంతిక పరిష్కారంతో సరిపోల్చండి

సమస్య వివరణ
ఈ అధ్యాయంలో, క్షితిజ సమాంతర ఫ్లాట్ ప్లేట్‌పై రెండు-డైమెన్షనల్ లామినార్ ప్రవాహాన్ని అధ్యయనం చేయడానికి మేము Ansys ఫ్లూయెంట్‌ని ఉపయోగిస్తాము. ప్లేట్ యొక్క పరిమాణం spanwise దిశలో అనంతంగా పరిగణించబడుతుంది మరియు అందువల్ల ప్రవాహం 2Dకి బదులుగా 3Dగా ఉంటుంది. 1 మీ పొడవు గల ప్లేట్ యొక్క ఇన్లెట్ వేగం 5 మీ/సె మరియు మేము లామినార్ సిమ్యులేషన్స్ కోసం గాలిని ద్రవంగా ఉపయోగిస్తాము. మేము వేగం ప్రోని నిర్ణయిస్తాముfileలు మరియు ప్రోని ప్లాట్ చేయండిfileలు. మేము అనుకరణకు అవసరమైన జ్యామితిని సృష్టించడం ద్వారా ప్రారంభిస్తాము.

Ansys వర్క్‌బెంచ్‌ని ప్రారంభించడం మరియు ఫ్లూయెంట్‌ని ఎంచుకోవడం

1. Ansys వర్క్‌బెంచ్ ప్రారంభించడం ద్వారా ప్రారంభించండి. టూల్‌బాక్స్‌లోని విశ్లేషణ సిస్టమ్స్ కింద ఉన్న ఫ్లూయిడ్ ఫ్లో (ఫ్లూయెంట్)పై రెండుసార్లు క్లిక్ చేయండి.
   Ansys DesignModelerని ప్రారంభిస్తోంది
2. Ansys వర్క్‌బెంచ్‌లో ప్రాజెక్ట్ స్కీమాటిక్ కింద జ్యామితిని ఎంచుకోండి. జ్యామితిపై కుడి-క్లిక్ చేసి, గుణాలు ఎంచుకోండి. స్కీమాటిక్ A2 లక్షణాలలో అధునాతన జ్యామితి ఎంపికల క్రింద 2D విశ్లేషణ రకాన్ని ఎంచుకోండి: జ్యామితి. ప్రాజెక్ట్ స్కీమాటిక్‌లో జ్యామితిపై కుడి-క్లిక్ చేసి, కొత్త డిజైన్‌మోడలర్ జ్యామితిని ప్రారంభించండి ఎంచుకోండి. DesignModelerలోని మెను నుండి యూనిట్లు>>మిల్లీమీటర్‌ని పొడవు యూనిట్‌గా ఎంచుకోండి.
3. తరువాత, మేము DesignModelerలో జ్యామితిని సృష్టిస్తాము. డిజైన్‌మోడలర్‌లో ఎడమ వైపున ఉన్న ట్రీ అవుట్‌లైన్ నుండి XYPlaneని ఎంచుకోండి. ట్రీ అవుట్‌లైన్‌లోని స్కెచింగ్ ట్యాబ్‌పై లుక్ ఎట్ స్కెచ్ క్లిక్ చేసి, లైన్‌ని ఎంచుకోండి skSketchool. మూలం నుండి కుడికి 1,000 మి.మీ పొడవు గల క్షితిజ సమాంతర రేఖను గీయండి. మీరు గీతను గీయడం ప్రారంభించినప్పుడు మూలం వద్ద మీకు P ఉందని నిర్ధారించుకోండి. అలాగే, మీరు రేఖ వెంట హెచ్‌ని కలిగి ఉన్నారని నిర్ధారించుకోండి, తద్వారా అది క్షితిజ సమాంతరంగా ఉంటుంది మరియు పంక్తి చివరలో C ఉంటుంది. స్కెచింగ్ ఎంపికలలోని కొలతలు ఎంచుకోండి. లైన్‌పై క్లిక్ చేసి, 1000 మిమీ పొడవును నమోదు చేయండి. మొదటి క్షితిజ సమాంతర రేఖ ముగింపు బిందువు నుండి 100 మిమీ పొడవుతో నిలువు గీతను గీయండి. పంక్తిని ప్రారంభించేటప్పుడు మీకు P మరియు నిలువు గీతను సూచించే V ఉందని నిర్ధారించుకోండి. మూలం నుండి ఎడమకు 100 మి.మీ పొడవు గల క్షితిజ సమాంతర రేఖతో కొనసాగండి, ఆ తర్వాత 100 మి.మీ పొడవు గల మరొక నిలువు వరుసను కొనసాగించండి. తదుపరి పంక్తి 100 మిల్లీమీటర్ల పొడవుతో సమాంతరంగా ఉంటుంది, ఇది పూర్వపు నిలువు రేఖ యొక్క ముగింపు బిందువు వద్ద ప్రారంభమవుతుంది మరియు కుడివైపుకు మళ్లించబడుతుంది. చివరగా, దీర్ఘచతురస్రాన్ని 1,000-మి.మీ పొడవాటి క్షితిజ సమాంతర రేఖతో 100 మి.మీ మూలాధారం నుండి ప్రారంభించి, కుడివైపుకి మళ్లించండి.
4. స్కెచింగ్ టూల్‌బాక్స్‌ల క్రింద మోడలింగ్ ట్యాబ్‌పై క్లిక్ చేయండి. మెనులో స్కెచ్‌ల నుండి కాన్సెప్ట్>>ఉపరితలాలను ఎంచుకోండి. నియంత్రణ దీర్ఘచతురస్రం యొక్క ఆరు అంచులను బేస్ ఆబ్జెక్ట్‌లుగా ఎంచుకుని, వివరాలలో వర్తించు ఎంచుకోండి View. టూల్‌బార్‌లో జనరేట్ పై క్లిక్ చేయండి. దీర్ఘచతురస్రం బూడిద రంగులోకి మారుతుంది. గ్రాఫిక్స్ విండోపై కుడి-క్లిక్ చేయడం ద్వారా జూమ్ టు ఫిట్ ఎంచుకోండి మరియు DesignModelerని మూసివేయండి.
5. మేము ఇప్పుడు మెషింగ్ విండోను తెరవడానికి Ansys వర్క్‌బెంచ్‌లో ప్రాజెక్ట్ స్కీమాటిక్ కింద మెష్‌పై డబుల్ క్లిక్ చేయబోతున్నాము. మెషింగ్ విండో యొక్క అవుట్‌లైన్‌లో మెష్‌ని ఎంచుకోండి. కుడి-క్లిక్ చేసి, మెష్‌ని రూపొందించు ఎంచుకోండి. ఒక ముతక మెష్ సృష్టించబడుతుంది. గ్రాఫిక్స్ విండో దిగువ నుండి యూనిట్ సిస్టమ్స్>>మెట్రిక్ (mm, kg, N …) ఎంచుకోండి. మెను నుండి మెష్>> నియంత్రణలు>>ఫేస్ మెషింగ్ ఎంచుకోండి. ఫేస్ మెషింగ్ వివరాలలో స్కోప్ కింద జ్యామితి పక్కన ఉన్న పసుపు ప్రాంతంపై క్లిక్ చేయండి. గ్రాఫిక్స్ విండోలో దీర్ఘచతురస్రాన్ని ఎంచుకోండి. “ఫేస్ మెషింగ్” వివరాలలో జ్యామితి కోసం వర్తించు బటన్‌పై క్లిక్ చేయండి. మెను నుండి మెష్>> నియంత్రణలు>>పరిమాణాన్ని ఎంచుకోండి మరియు గ్రాఫిక్స్ విండో ఎగువన ఎడ్జ్‌ని ఎంచుకోండి. దీర్ఘచతురస్రం యొక్క 6 అంచులను ఎంచుకోండి. "ఎడ్జ్ సైజింగ్ వివరాలు"లో జ్యామితి కోసం వర్తించుపై క్లిక్ చేయండి. “ఎడ్జ్ సైజింగ్ వివరాలు”లో డెఫినిషన్ కింద, ఎలిమెంట్ సైజును టైప్‌గా, ఎలిమెంట్ సైజు కోసం 1.0 మిమీ, క్యాప్చర్ కర్వేచర్ నంబర్‌గా మరియు హార్డ్ బిహేవియర్‌ని ఎంచుకోండి. రెండవ బయాస్ రకాన్ని ఎంచుకుని, 12.0ని బయాస్ ఫ్యాక్టర్‌గా నమోదు చేయండి. చిన్న ఎగువ క్షితిజ సమాంతర అంచుని ఎంచుకోండి మరియు రివర్స్ బయాస్‌తో ఈ అంచుని వర్తించండి. మెనులో హోమ్>>జనరేట్ మెష్‌పై క్లిక్ చేసి, అవుట్‌లైన్‌లో మెష్‌ని ఎంచుకోండి. పూర్తయిన మెష్ గ్రాఫిక్స్ విండోలో చూపబడుతుంది.
   మేము పక్షపాత మెష్‌ను ఎందుకు సృష్టించాము?
   మేము ఇప్పుడు దీర్ఘచతురస్రం యొక్క అంచుల పేరు మార్చబోతున్నాము. దీర్ఘచతురస్రం యొక్క ఎడమ అంచుని ఎంచుకోండి, కుడి క్లిక్ చేసి, పేరు గల ఎంపికను సృష్టించు ఎంచుకోండి. ఇన్‌లెట్‌ను పేరుగా నమోదు చేసి, సరే బటన్‌పై క్లిక్ చేయండి. దీర్ఘచతురస్రం యొక్క కుడి నిలువు అంచు కోసం ఈ దశను పునరావృతం చేయండి మరియు పేరు అవుట్‌లెట్‌ను నమోదు చేయండి. దిగువ పొడవైన క్షితిజ సమాంతర కుడి అంచు కోసం పేరున్న ఎంపికను సృష్టించండి మరియు దానిని గోడ అని పిలవండి. చివరగా, మిగిలిన మూడు క్షితిజ సమాంతర అంచులను నియంత్రించండి-ఎంచుకోండి మరియు వాటికి ఆదర్శ గోడలు అని పేరు పెట్టండి. ఆదర్శవంతమైన గోడ అనేది అడియాబాటిక్ మరియు రాపిడి లేని గోడ.
6. పక్షపాత మెష్‌ని ఉపయోగించటానికి కారణం ఏమిటంటే, మనకు ప్రవాహంలో వేగం ప్రవణతలు ఉన్న గోడకు దగ్గరగా ఉన్న ఒక చక్కటి మెష్ అవసరం. ఫ్లాట్ ప్లేట్‌లో సరిహద్దు పొర అభివృద్ధి చెందడం ప్రారంభించే చోట మేము చక్కటి మెష్‌ను కూడా చేర్చాము. ఎంచుకోండి File>>ఎగుమతి...>>మెష్>>ఫ్లెంట్ ఇన్‌పుట్ File>> మెను నుండి ఎగుమతి చేయండి. రకంగా సేవ్ చేయి ఎంచుకోండి: FLUENT ఇన్‌పుట్ Files (*.msh). బౌండరీ-లేయర్-మెష్ .msh sని నమోదు చేయండి file పేరు మరియు సేవ్ బటన్ పై క్లిక్ చేయండి. ఎంచుకోండి File>> మెను నుండి ప్రాజెక్ట్‌ను సేవ్ చేయండి. ప్రాజెక్ట్‌కు ఫ్లాట్ ప్లేట్ బౌండరీ లేయర్ అని పేరు పెట్టండి. Ansys Meshing విండోను మూసివేయండి. ప్రాజెక్ట్ స్కీమాటిక్‌లో మెష్‌పై కుడి-క్లిక్ చేసి, నవీకరణను ఎంచుకోండి.
   Ansys ఫ్లూయెంట్‌ని ప్రారంభిస్తోంది
7. మీరు Ansys వర్క్‌బెంచ్‌లో ప్రాజెక్ట్ స్కీమాటిక్ కింద సెటప్ లేదా Ansys 2024 R1 యాప్ ఫోల్డర్‌లో ఫ్లూయెంట్ 2024 R1 నుండి స్వతంత్ర మోడ్‌పై డబుల్ క్లిక్ చేయడం ద్వారా రెండు విభిన్న మార్గాల్లో ఫ్లూయెంట్‌ని ప్రారంభించవచ్చు. మీరు స్వతంత్ర మోడ్‌లో ఫ్లూయెంట్‌ని ప్రారంభిస్తే మీరు మెష్‌ని చదవవలసి ఉంటుంది. ఒక అడ్వాన్tagస్వతంత్ర మోడ్‌లో Ansys ఫ్లూయెంట్‌ని ప్రారంభించడం అంటే, మీరు మీ వర్కింగ్ డైరెక్టరీ యొక్క లొకేషన్‌ను ఎంచుకోవచ్చు, ఇక్కడ మొత్తం అవుట్‌పుట్ ఉంటుంది fileలు సేవ్ చేయబడతాయి, మూర్తి 2.6a చూడండి). ఫ్లూయెంట్ యొక్క డైమెన్షన్ 2D మరియు డబుల్ ప్రెసిషన్ సోల్వర్‌ను ప్రారంభించండి. ఎంపికల క్రింద డబుల్ ఖచ్చితత్వాన్ని తనిఖీ చేయండి. కంప్యూటర్ కోర్ల సంఖ్యకు సమానమైన పరిష్కార ప్రక్రియల సంఖ్యను సెట్ చేయండి. భౌతిక కోర్ల సంఖ్యను తనిఖీ చేయడానికి, టాస్క్ మేనేజర్‌ని తెరవడానికి Ctrl + Shift + Esc కీలను ఏకకాలంలో నొక్కండి. పనితీరు ట్యాబ్‌కు వెళ్లి, ఎడమ కాలమ్ నుండి CPUని ఎంచుకోండి. మీరు దిగువ-కుడి వైపున భౌతిక కోర్ల సంఖ్యను చూస్తారు. Ansys విద్యార్థి గరిష్టంగా 4 సాల్వర్ ప్రాసెస్‌లకు పరిమితం చేయబడింది. టాస్క్ మేనేజర్ విండోను మూసివేయండి. Ansys ఫ్లూయెంట్‌ని ప్రారంభించడానికి స్టార్ట్ బటన్‌పై క్లిక్ చేయండి. కీ ప్రవర్తనా మార్పుల విండో కనిపించినట్లయితే దాన్ని మూసివేయడానికి సరే క్లిక్ చేయండి.
   మూర్తి 2.6a) ప్రారంభ సెటప్మనం డబుల్ ఖచ్చితత్వాన్ని ఎందుకు ఉపయోగిస్తాము?
   ఒకే ఖచ్చితత్వం కంటే డబుల్ ఖచ్చితత్వం మరింత ఖచ్చితమైన గణనలను ఇస్తుంది.
8. టాస్క్ పేజీలో జనరల్‌లో మెష్ కింద స్కేల్… బటన్‌ను ఎంచుకోవడం ద్వారా మెష్ స్కేల్‌ను తనిఖీ చేయండి. డొమైన్ విస్తీర్ణం సరైనదని నిర్ధారించుకోండి మరియు స్కేల్ మెష్ విండోను మూసివేయండి.
9. అవుట్‌లైన్‌లో సెటప్ కింద మోడల్స్ మరియు విస్కోస్ (SST k-omega)పై రెండుసార్లు క్లిక్ చేయండి View. విస్కోస్ మోడల్‌గా లామినార్‌ని ఎంచుకోండి. విండోను మూసివేయడానికి సరే క్లిక్ చేయండి. అవుట్‌లైన్‌లో సెటప్ కింద సరిహద్దు పరిస్థితులపై రెండుసార్లు క్లిక్ చేయండి View. టాస్క్ పేజీలో జోన్ కింద ఉన్న ఇన్‌లెట్‌పై రెండుసార్లు క్లిక్ చేయండి. కాంపోనెంట్‌లను వెలాసిటీ స్పెసిఫికేషన్ మెథడ్‌గా ఎంచుకోండి మరియు X-వేగం [m/s]ని 5కి సెట్ చేయండి.
10. క్లోజ్ బటన్ తర్వాత వర్తించు బటన్‌పై క్లిక్ చేయండి.
11. జోన్‌ల క్రింద ఆదర్శ_వాల్‌పై రెండుసార్లు క్లిక్ చేయండి. షీర్ కండిషన్‌గా పేర్కొన్న షీర్‌ను తనిఖీ చేయండి మరియు ఆదర్శవంతమైన గోడ ఘర్షణ రహితంగా ఉన్నందున పేర్కొన్న కోత ఒత్తిడికి సున్నా విలువలను ఉంచండి. క్లోజ్ బటన్ తర్వాత వర్తించు బటన్‌పై క్లిక్ చేయండి.
    మేము లామినార్‌ను విస్కోస్ మోడల్‌గా ఎందుకు ఎంచుకున్నాము?
    ఎంచుకున్న ఫ్రీ స్ట్రీమ్ వేగం 5 m/s కోసం రేనాల్డ్స్ సంఖ్య ప్లేట్ వెంట 500,000 కంటే తక్కువగా ఉంటుంది మరియు ప్రవాహం లామినార్‌గా ఉంటుంది. ఒక ఫ్లాట్ ప్లేట్ వెంట అల్లకల్లోల ప్రవాహం రేనాల్డ్స్ సంఖ్య 500,000 కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది.
12. అవుట్‌లైన్‌లో సొల్యూషన్ కింద ఉన్న మెథడ్స్‌పై డబుల్ క్లిక్ చేయండి View. ఒత్తిడి కోసం స్టాండర్డ్ మరియు మొమెంటం కోసం మొదటి ఆర్డర్ అప్‌వైండ్ ఎంచుకోండి. అవుట్‌లైన్‌లో సెటప్ కింద రిఫరెన్స్ విలువలపై రెండుసార్లు క్లిక్ చేయండి View. టాస్క్ పేజీలో ఇన్లెట్ నుండి కంప్యూట్ ఎంచుకోండి.
    మొమెంటం యొక్క స్పేషియల్ డిస్క్రిటైజేషన్ కోసం మనం ఫస్ట్ ఆర్డర్ అప్‌వైండ్ పద్ధతిని ఎందుకు ఉపయోగిస్తాము?
    మొదటి ఆర్డర్ అప్‌వైండ్ పద్ధతి సాధారణంగా తక్కువ ఖచ్చితమైనది కానీ రెండవ ఆర్డర్ అప్‌వైండ్ పద్ధతి కంటే మెరుగ్గా కలుస్తుంది. లెక్కల ప్రారంభంలో మొదటి ఆర్డర్ అప్‌వైండ్ పద్ధతితో ప్రారంభించడం మరియు రెండవ ఆర్డర్ అప్‌వైండ్ పద్ధతితో కొనసాగించడం సాధారణ పద్ధతి.
13. అవుట్‌లైన్‌లో సొల్యూషన్ కింద ఇనిషియలైజేషన్‌పై డబుల్ క్లిక్ చేయండి View, స్టాండర్డ్ ఇనిషియలైజేషన్‌ని ఎంచుకుని, ఇన్‌లెట్ నుండి కంప్యూట్‌ని ఎంచుకుని, ప్రారంభించు బటన్‌పై క్లిక్ చేయండి.
14. అవుట్‌లైన్‌లో సొల్యూషన్ కింద ఉన్న మానిటర్‌లపై రెండుసార్లు క్లిక్ చేయండి View. అవుట్‌లైన్‌లో మానిటర్‌ల క్రింద రెసిడ్యువల్‌పై డబుల్ క్లిక్ చేయండి View మరియు అన్ని అవశేషాల కోసం సంపూర్ణ ప్రమాణంగా 1e-9ని నమోదు చేయండి. విండోను మూసివేయడానికి సరే బటన్‌పై క్లిక్ చేయండి. ఎంచుకోండి File>> మెను నుండి ప్రాజెక్ట్‌ను సేవ్ చేయండి. ఎంచుకోండి File>>ఎగుమతి>>కేస్… మెను నుండి. కేసును సేవ్ చేయండి File ఫ్లాట్ ప్లేట్ బౌండరీ లేయర్ పేరుతో. CAS.h5
    మేము సంపూర్ణ ప్రమాణాలను 1e-9కి ఎందుకు సెట్ చేసాము?
    సాధారణంగా, సంపూర్ణ ప్రమాణాలు తక్కువగా ఉంటే, గణనకు ఎక్కువ సమయం పడుతుంది మరియు మరింత ఖచ్చితమైన పరిష్కారాన్ని ఇస్తుంది. మనం Figure 2.12b)లో x-వేగం మరియు y-వేగం సమీకరణాలు కొనసాగింపు సమీకరణం కంటే తక్కువ అవశేషాలను కలిగి ఉన్నాయని చూస్తాము. మూడు సమీకరణాల కోసం అవశేష వక్రరేఖల వాలులు పదునైన అధోముఖ ధోరణితో దాదాపు ఒకే విధంగా ఉంటాయి.
15. సొల్యూషన్ కింద రన్ కాలిక్యులేషన్‌పై రెండుసార్లు క్లిక్ చేసి, పునరావృతాల సంఖ్య కోసం 5000ని నమోదు చేయండి. లెక్కించు బటన్‌పై క్లిక్ చేయండి. 193 పునరావృతాల తర్వాత లెక్కలు పూర్తవుతాయి, మూర్తి 2.12b చూడండి). క్లిప్‌బోర్డ్‌కు యాక్టివ్ విండో యొక్క స్క్రీన్‌షాట్ కాపీపై క్లిక్ చేయండి, మూర్తి 2.12c చూడండి). స్కేల్ చేయబడిన అవశేషాలను వర్డ్ డాక్యుమెంట్‌లో అతికించవచ్చు.
    పోస్ట్-ప్రాసెసింగ్
16. మెనులో ఫలితాల ట్యాబ్‌ను ఎంచుకుని, ఉపరితలం క్రింద సృష్టించు>>లైన్/రేక్…ని ఎంచుకోండి. x0.2 (m) కోసం 0, x0.2 (m) కోసం 1, y0 (m) కోసం 0 మరియు y0.02 (m) కోసం 1 మీ నమోదు చేయండి. కొత్త ఉపరితల పేరు కోసం x=0.2m ఎంటర్ చేసి, సృష్టించుపై క్లిక్ చేయండి. ఈ దశను మరో మూడు సార్లు పునరావృతం చేయండి మరియు x=0.4m పొడవు 0.04 మీ, x=0.6m పొడవు 0.06 మీ మరియు x=0.8m పొడవు 0.08 మీతో నిలువు వరుసలను సృష్టించండి. విండోను మూసివేయండి.
17. అవుట్‌లైన్‌లో ఫలితాల క్రింద ప్లాట్లు మరియు XY ప్లాట్‌పై రెండుసార్లు క్లిక్ చేయండి View. ఎంపికల క్రింద X అక్షంపై స్థానం ఎంపికను తీసివేయండి మరియు Y- అక్షంపై స్థానాన్ని తనిఖీ చేయండి. ప్లాట్ దిశను X నుండి 0 వరకు మరియు Y కోసం 1 వరకు సెట్ చేయండి. వేగాన్ని ఎంచుకోండి… మరియు X వేగాన్ని X యాక్సిస్ ఫంక్షన్‌గా ఎంచుకోండి. ఉపరితలాల క్రింద x=0.2m, x=0.4m, x=0.6m మరియు x=0.8m అనే నాలుగు పంక్తులను ఎంచుకోండి.
18. సొల్యూషన్ XY ప్లాట్ విండోలో Axes… బటన్‌పై క్లిక్ చేయండి. X-యాక్సిస్‌ని ఎంచుకోండి, ఆప్షన్‌ల క్రింద ఆటో రేంజ్ ఎంపికను తీసివేయండి, గరిష్ట పరిధి కోసం 6ని నమోదు చేయండి, నంబర్ ఫార్మాట్‌లో సాధారణ రకాన్ని ఎంచుకోండి మరియు ఖచ్చితత్వాన్ని 0కి సెట్ చేయండి. వర్తించు బటన్‌పై క్లిక్ చేయండి. Y-యాక్సిస్‌ని ఎంచుకోండి, ఆటో రేంజ్‌ను అన్‌చెక్ చేయండి, గరిష్ట పరిధి కోసం 0.01ని నమోదు చేయండి, నంబర్ ఫార్మాట్ క్రింద సాధారణ రకాన్ని ఎంచుకుని, వర్తించు బటన్‌పై క్లిక్ చేయండి. యాక్సెస్ విండోను మూసివేయండి.
19. సొల్యూషన్ XY ప్లాట్ విండోలో కర్వ్స్… బటన్‌పై క్లిక్ చేయండి. వక్రరేఖ # 0 కోసం లైన్ స్టైల్ కింద మొదటి నమూనాను ఎంచుకోండి. మార్కర్ స్టైల్ కోసం నో సింబల్‌ని ఎంచుకుని, వర్తించు బటన్‌పై క్లిక్ చేయండి. తర్వాత, కర్వ్ # 1ని ఎంచుకుని, లైన్ స్టైల్ కోసం తదుపరి అందుబాటులో ఉన్న నమూనాను ఎంచుకోండి, మార్కర్ స్టైల్‌కు చిహ్నం లేదు, ఆపై వర్తించు బటన్‌పై క్లిక్ చేయండి. తదుపరి రెండు వక్రతలతో ఈ ఎంపిక నమూనాను కొనసాగించండి # 2 మరియు # 3. వక్రతలు – సొల్యూషన్ XY ప్లాట్ విండోను మూసివేయండి. సొల్యూషన్ XY ప్లాట్ విండోలో సేవ్/ప్లాట్ బటన్‌పై క్లిక్ చేసి, ఈ విండోను మూసివేయండి. క్లిప్‌బోర్డ్‌కు యాక్టివ్ విండో యొక్క స్క్రీన్‌షాట్ కాపీపై క్లిక్ చేయండి, మూర్తి 2.16c చూడండి). XY ప్లాట్‌ను వర్డ్ డాక్యుమెంట్‌లో అతికించవచ్చు. మెనులో వినియోగదారు నిర్వచించిన ట్యాబ్‌ను ఎంచుకోండి మరియు ఫీల్డ్ ఫంక్షన్‌ల క్రింద అనుకూలీకరించండి. మెష్… మరియు Y-కోఆర్డినేట్‌ని ఎంచుకోవడం ద్వారా డ్రాప్-డౌన్ మెను నుండి నిర్దిష్ట ఆపరాండ్ ఫీల్డ్ ఫంక్షన్‌ను ఎంచుకోండి. ఎంపికపై క్లిక్ చేసి, మూర్తి 2.16fలో చూపిన విధంగా నిర్వచనాన్ని నమోదు చేయండి). మీరు x కోఆర్డినేట్‌ను చేర్చడానికి మరియు ఫీల్డ్ ఫంక్షన్ యొక్క నిర్వచనాన్ని పూర్తి చేయడానికి మెష్… మరియు X కోఆర్డినేట్‌ని ఎంచుకోవాలి. eta ను కొత్త ఫంక్షన్ పేరుగా నమోదు చేయండి, Defi,ne పై క్లిక్ చేసి, విండోను మూసివేయండి. మరొక అనుకూల ఫీల్డ్ ఫంక్షన్‌ని సృష్టించడానికి ఈ దశను పునరావృతం చేయండి. ఈసారి, మేము ఫీల్డ్ ఫంక్షన్‌లుగా వెలాసిటీ… మరియు X వెలాసిటీని ఎంచుకుని, సెలెక్ట్‌పై క్లిక్ చేయండి. మూర్తి 2.16gలో చూపిన విధంగా నిర్వచనాన్ని పూర్తి చేయండి) మరియు u-divided-by-freestream-velocityని కొత్త ఫంక్షన్ పేరుగా నమోదు చేయండి, Def, ఒకదానిపై క్లిక్ చేసి, విండోను మూసివేయండి.
    మేము స్వీయ-సారూప్య కోఆర్డినేట్‌ను ఎందుకు సృష్టించాము?
    ఇది స్వీయ-సారూప్య కోఆర్డినేట్, వేగం ప్రోని ఉపయోగించడం ద్వారా మారుతుందిfileవేర్వేరు స్ట్రీమ్‌వైజ్ స్థానాల్లో ఉన్న లు ఒక స్వీయ-సారూప్య వేగం ప్రోపై కూలిపోతాయిfile అది స్ట్రీమ్‌వైజ్ లొకేషన్ నుండి స్వతంత్రంగా ఉంటుంది.
20. అవుట్‌లైన్‌లో ఫలితాల క్రింద ప్లాట్లు మరియు XY ప్లాట్‌పై రెండుసార్లు క్లిక్ చేయండి View. ప్లాట్ దిశగా Xని 0కి మరియు Y నుండి 1కి సెట్ చేయండి. X యాక్సిస్‌లో స్థానం ఎంపికను తీసివేయండి మరియు ఎంపికల క్రింద Y- అక్షంపై స్థానం ఎంపికను తీసివేయండి. Y-Axis ఫంక్షన్ కోసం కస్టమ్ ఫీల్డ్ ఫంక్షన్‌లు మరియు eta ఎంచుకోండి మరియు X-Axis ఫంక్షన్ కోసం అనుకూల ఫీల్డ్ ఫంక్షన్‌లు మరియు udivided-by-freestream-velocity ఎంచుకోండి. ఉంచండి file మీ వర్కింగ్ డైరెక్టరీలో blasius.dat. ఈ file ఈ పుస్తకం కోసం డౌన్‌లోడ్‌ల ట్యాబ్‌లో sdcpublications.com నుండి డౌన్‌లోడ్ చేసుకోవచ్చు. సైద్ధాంతిక బ్లాసియస్ వెలాసిటీ ప్రోని రూపొందించడానికి ఉపయోగించే గణిత కోడ్ కోసం మూర్తి 2.19 చూడండిfile ఒక ఫ్లాట్ ప్లేట్ మీద లామినార్ సరిహద్దు పొర ప్రవాహం కోసం. మాజీగాample, ఈ పాఠ్యపుస్తకంలో పని చేసే డైరెక్టరీ ϥ:\Users\jmatsson. లోడ్ పై క్లిక్ చేయండి File. ఎంచుకోండి Files రకం: అన్నీ Files (*) మరియు ఎంచుకోండి file మీ వర్కింగ్ డైరెక్టరీ నుండి blasius.dat. x=0.2m, x=0.4m, x=0.6m, x=0.8m మరియు లోడ్ చేయబడిన నాలుగు ఉపరితలాలను ఎంచుకోండి file సిద్ధాంతం.
    Axes… బటన్‌పై క్లిక్ చేయండి. యాక్సెస్-సొల్యూషన్ XY ప్లాట్ విండోలో Y-యాక్సిస్‌ని ఎంచుకుని, ఆటో ఎంపికను తీసివేయండి. పరిధి. కనిష్ట పరిధిని 0కి మరియు గరిష్ట పరిధిని 10కి సెట్ చేయండి. సంఖ్య ఆకృతిలో ఫ్లోట్‌కు రకాన్ని మరియు ఖచ్చితత్వాన్ని 0కి సెట్ చేయండి. అక్షం శీర్షికను etaగా నమోదు చేసి, వర్తించుపై క్లిక్ చేయండి. X-Axisని ఎంచుకోండి, ఎంపికల క్రింద ఆటో రేంజ్ ఎంపికను తీసివేయండి, గరిష్ట పరిధి కోసం 1.2ని నమోదు చేయండి, సంఖ్య ఆకృతిలో ఫ్లోట్ రకాన్ని ఎంచుకోండి మరియు 1కి ప్రెసిషన్ సెట్ చేయండి. అక్షం శీర్షికను u/Uగా నమోదు చేయండి. వర్తించుపై క్లిక్ చేసి, విండోను మూసివేయండి. సొల్యూషన్ XY ప్లాట్ విండోలో కర్వ్స్… బటన్‌పై క్లిక్ చేయండి. కర్వ్ # 0 కోసం లైన్ స్టైల్ కింద మొదటి నమూనాను ఎంచుకోండి, మూర్తి 2.16a చూడండి). మార్కర్ స్టైల్ కోసం నో సింబల్‌ని ఎంచుకుని, వర్తించు బటన్‌పై క్లిక్ చేయండి. తదుపరి, కర్వ్ # 1ని ఎంచుకోండి, లైన్ స్టైల్ కోసం తదుపరి అందుబాటులో ఉన్న నమూనాను ఎంచుకోండి, మార్కర్ స్టైల్‌కు చిహ్నం లేదు మరియు వర్తించు బటన్‌పై క్లిక్ చేయండి. తదుపరి రెండు వక్రతలతో ఈ ఎంపిక నమూనాను కొనసాగించండి # 2 మరియు # 3. వక్రతలు – సొల్యూషన్ XY ప్లాట్ విండోను మూసివేయండి. సొల్యూషన్ XY ప్లాట్ విండోలో సేవ్/ప్లాట్ బటన్‌పై క్లిక్ చేసి, ఈ విండోను మూసివేయండి.
21. యాక్టివ్ విండో యొక్క స్క్రీన్‌షాట్‌ను క్లిప్‌బోర్డ్‌కు కాపీ చేయడంపై క్లిక్ చేయండి, మూర్తి 2.16c చూడండి). XY ప్లాట్‌ను వర్డ్ డాక్యుమెంట్‌లో అతికించవచ్చు. మెను మరియు కస్టమ్‌లో వినియోగదారు నిర్వచించిన ట్యాబ్‌ను ఎంచుకోండి. మెష్… మరియు X-కోఆర్డినేట్‌ని ఎంచుకోవడం ద్వారా డ్రాప్-డౌన్ మెను నుండి నిర్దిష్ట Operand ఫంక్షన్‌ను ఎంచుకోండి. ఎంపికపై క్లిక్ చేసి, మూర్తి 2.17eలో చూపిన విధంగా నిర్వచనాన్ని నమోదు చేయండి). రెక్స్‌ను కొత్త ఫంక్షన్ పేరుగా నమోదు చేయండి, నిర్వచించుపై క్లిక్ చేసి, విండోను మూసివేయండి. అవుట్‌లైన్‌లో ఫలితాలు కింద ప్లాట్లు మరియు XPlotsotపై రెండుసార్లు క్లిక్ చేయండి View. ప్లాట్ దిశలో X నుండి 0కి మరియు Y నుండి 1కి సెట్ చేయండి.
22. X యాక్సిస్‌లో స్థానం ఎంపికను తీసివేయండి మరియు ఎంపికల క్రింద Y-యాక్సిస్‌లో స్థానం ఎంపికను తీసివేయండి. Y-యాక్సిస్ ఫంక్షన్ కోసం వాల్ ఫ్లక్స్ మరియు స్కిన్ ఫ్రిక్షన్ కోఎఫీషియంట్ ఎంచుకోండి మరియు XX-AxisFunction కోసం కస్టమ్ ఫీల్డ్ ఫంక్షన్లు మరియు రెక్స్ ఎంచుకోండి. ఉంచండి file మీ వర్కింగ్ డైరెక్టరీలో “థియరిటికల్ స్కిన్ ఫ్రిక్షన్ కోఎఫీషియంట్”. లోడ్ పై క్లిక్ చేయండి File. ఎంచుకోండి Files రకం: అన్నీ Files (*) మరియు ఎంచుకోండి file "సైద్ధాంతిక చర్మ ఘర్షణ గుణకం". ఉపరితలాలు మరియు లోడ్ చేయబడిన క్రింద ఉన్న గోడను ఎంచుకోండి file కింద చర్మం రాపిడి File డేటా. అక్షాలు... బటన్‌పై క్లిక్ చేయండి. X-Axisను తనిఖీ చేయండి, ఎంపికల క్రింద లాగ్ కోసం పెట్టెను ఎంచుకోండి, Re-xని Axis శీర్షికగా నమోదు చేయండి మరియు స్వీయ ఎంపికను తీసివేయండి. ఎంపిక కింద పరిధిని కనిష్టంగా 100కి మరియు గరిష్టంగా 1000000కి సెట్ చేయండి. ఫ్లోట్‌కు టైప్‌ను సెట్ చేయండి మరియు నంబర్ ఫార్మాట్‌లో ప్రెసిషన్‌ను 0కి సెట్ చేయండి మరియు వర్తించుపై క్లిక్ చేయండి. Y-Axisను తనిఖీ చేయండి, ఎంపికల క్రింద లాగ్ కోసం పెట్టెను ఎంచుకోండి, Cf-xను లేబుల్‌గా నమోదు చేయండి మరియు ఆటో ఎంపికను తీసివేయండి. పరిధి, కనిష్టాన్ని 0.001కి మరియు గరిష్టాన్ని 0.1కి సెట్ చేయండి, ఫ్లోట్‌కు టైప్‌ను సెట్ చేయండి, ప్రెసిషన్ 3కి సెట్ చేయండి మరియు వర్తించుపై క్లిక్ చేయండి. విండోను మూసివేయండి. సొల్యూషన్ XY ప్లాట్ విండోలో సేవ్/ప్లాట్ పై క్లిక్ చేయండి. సొల్యూషన్ XY ప్లాట్ విండోలో కర్వ్స్… బటన్‌పై క్లిక్ చేయండి. లిన్ కింద మొదటి నమూనాను ఎంచుకోండి. ఇ స్టైల్ ఫర్ కర్వ్ # 0. మార్కర్ స్టైల్ కోసం నో సింబల్‌ని ఎంచుకుని, అప్లై బటన్‌పై క్లిక్ చేయండి. Ne,xt కర్వ్ # 1ని ఎంచుకోండి, లైన్ స్టైల్ కోసం తదుపరి అందుబాటులో ఉన్న నమూనాను ఎంచుకోండి, మార్కర్ స్టైల్ కోసం చిహ్నం లేదు మరియు వర్తించు బటన్‌పై క్లిక్ చేయండి. వక్రతలు - సొల్యూషన్ XY ప్లాట్ విండోను మూసివేయండి. సొల్యూషన్ XY ప్లాట్ విండోలో సేవ్/ప్లాట్ బటన్‌పై క్లిక్ చేసి, ఈ విండోను మూసివేయండి. యాక్టివ్ విండో యొక్క స్క్రీన్‌షాట్‌ను క్లిప్‌బోర్డ్‌కు కాపీ చేయడంపై క్లిక్ చేయండి, మూర్తి 2.16c చూడండి). XY ప్లాట్‌ను వర్డ్ డాక్యుమెంట్‌లో అతికించవచ్చు.
23. సిద్ధాంతం
24. ఈ అధ్యాయంలో, మేము Ansys ఫ్లూయెంట్ వెలాసిటీ ప్రోని పోల్చాముfileసైద్ధాంతిక బ్లాసియస్ వేగం ప్రోతో sfile ఒక ఫ్లాట్ ప్లేట్ మీద లామినార్ ప్రవాహం కోసం. మేము ప్రో యొక్క పోలిక కోసం వాల్-నార్మల్ మాల్ కోఆర్డినేట్‌ను సారూప్యత కోఆర్డినేట్‌గా మార్చాముfileవివిధ స్ట్రీమ్‌వైజ్ స్థానాల్లో ఉన్నాయి. సారూప్యత కోఆర్డినేట్ y (m) అనేది గోడ-సాధారణ కోఆర్డినేట్ ద్వారా నిర్వచించబడుతుంది
25. ఇక్కడ y (m) అనేది గోడ-సాధారణ కోఆర్డినేట్, U (m/s) అనేది ఫ్రీ స్ట్రీమ్ వేగం, x (m) అనేది గోడ యొక్క స్ట్రీమ్‌వైస్ మూలం నుండి దూరం మరియు oo) m2 /s) అనేది కినిమాటిక్ స్నిగ్ధత ద్రవం. U (m/s) అనేది ఫ్రీ స్ట్రీమ్ వేగం, x (m) అనేది గోడ యొక్క స్ట్రీమ్‌వైస్ మూలం నుండి దూరం మరియు m2/s) అనేది ద్రవం యొక్క కినిమాటిక్ స్నిగ్ధత.

మేము నాన్-డైమెన్షనల్ స్ట్రీమ్‌వైజ్ వెలాసిటీ u/Uని కూడా ఉపయోగించాము, ఇక్కడ u డైమెన్షనల్ వెలాసిటీ ప్రోfile.

Ansys ఫ్లూయెంట్ వెలాసిటీ ప్రో కోసం u/Uకి వ్యతిరేకంగా ప్లాట్ చేయబడిందిfileబ్లాసియస్ యొక్క సైద్ధాంతిక ప్రోతో పోల్చితేfile మరియు స్వీయ-సారూప్యత యొక్క నిర్వచనం ప్రకారం అవన్నీ ఒకే వంపులో కూలిపోయాయి.

Blasius సరిహద్దు పొర సమీకరణం ద్వారా ఇవ్వబడింది

సరిహద్దు పొర మందం అనేది సరిహద్దు పొరలోని వేగం ఉచిత స్ట్రీమ్ విలువలో 99%కి చేరుకున్న ప్రదేశానికి గోడ నుండి దూరంగా నిర్వచించబడింది.

లామినార్ బౌండరీ లేయర్ orr కోసం స్ట్రీమ్‌వైస్ దూరం x మరియు రేనాల్డ్స్ సంఖ్య ϴ తో సరిహద్దు పొర మందం యొక్క వైవిధ్యం కోసం మేము క్రింది సైద్ధాంతిక వ్యక్తీకరణను కలిగి ఉన్నాము.

• అల్లకల్లోల సరిహద్దు పొరలో సరిహద్దు పొర మందం కోసం సంబంధిత వ్యక్తీకరణ ద్వారా ఇవ్వబడింది
• స్థానిక చర్మ ఘర్షణ గుణకం డైనమిక్ ప్రెజర్ ద్వారా విభజించబడిన స్థానిక గోడ కోత ఒత్తిడిగా నిర్వచించబడింది.
• లామినార్ ప్రవాహం కోసం సైద్ధాంతిక స్థానిక ఘర్షణ గుణకం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది
• మరియు అల్లకల్లోలమైన ప్రవాహం కోసం, మనకు ఈ క్రింది సంబంధం ఉంది

సూచనలు

1. Çengel, YA, మరియు Cimbala JM, ఫ్లూయిడ్ మెకానిక్స్ ఫండమెంటల్స్ అండ్ అప్లికేషన్స్, 1వ ఎడిషన్, మెక్‌గ్రా-హిల్, 2006.
2. రిచర్డ్స్, S., Cimbala, JM, మార్టిన్, K., ANSYS వర్క్‌బెంచ్ ట్యుటోరియల్ - ఫ్లాట్ ప్లేట్‌లో బౌండరీ లేయర్, పెన్ స్టేట్ యూనివర్శిటీ, 18 మే 2010 పునర్విమర్శ.
3. ష్లిచ్టింగ్, హెచ్., మరియు గెర్స్టన్, కె., బౌండరీ లేయర్ థియరీ, 8వ రివైజ్డ్ అండ్ ఎన్‌లార్జ్డ్ ఎడిషన్, స్ప్రింగర్, 2001.
4. వైట్, FM, ఫ్లూయిడ్ మెకానిక్స్, 4వ ఎడిషన్, మెక్‌గ్రా-హిల్, 1999.

వ్యాయామాలు

1. దిగువ పట్టికలో చూపిన విధంగా స్ట్రీమ్‌వైస్ స్థానాల్లో సరిహద్దు పొర మందాన్ని గుర్తించడానికి ఈ అధ్యాయంలోని Ansys ఫ్లూయెంట్ సిమ్యులేషన్ నుండి ఫలితాలను ఉపయోగించండి. పట్టికలో తప్పిపోయిన సమాచారాన్ని పూరించండి. Ϸ అనేది సరిహద్దు పొర మందానికి సమానమైన గోడ నుండి దూరం వద్ద ఉన్న సరిహద్దు పొర యొక్క వేగం మరియు U అనేది ఫ్రీ స్ట్రీమ్ వేగం.
   

   x (మీ)	o (mm) నిష్ణాతులు	o (mm) సిద్ధాంతం	శాతం తేడా	U 8 (m/s)	U (m/s)	v (m2/లు)	Re x
   0.2						.0000146
   0.4						.0000146
   0.6						.0000146
   0.8						.0000146

2. మెష్ కోసం మూలకం పరిమాణాన్ని 2 మిమీకి మార్చండి మరియు ఈ అధ్యాయంలో ఉపయోగించిన 1 మిమీ మూలకం పరిమాణంతో రేనాల్డ్స్ సంఖ్యకు వ్యతిరేకంగా చర్మ ఘర్షణ గుణకం యొక్క XY ప్లాట్‌లలో ఫలితాలను సరిపోల్చండి. మీ ఫలితాలను సిద్ధాంతంతో సరిపోల్చండి.
3. ఉచిత స్ట్రీమ్ వేగాన్ని 3 మీ/సెకు మార్చండి మరియు వెలాసిటీ ప్రోతో సహా XY ప్లాట్‌ను సృష్టించండిfiles వద్ద x = 0.1, 0.3, 0.5, 0.7, మరియు 0.9 మీ. స్వీయ-సారూప్య వేగం ప్రోతో మరొక XY ప్లాట్‌ను సృష్టించండిfileఈ తక్కువ ఉచిత స్ట్రీమ్ వేగం కోసం s మరియు రేనాల్డ్స్ సంఖ్యకు వ్యతిరేకంగా చర్మ ఘర్షణ గుణకం కోసం XY ప్లాట్‌ను సృష్టించండి.
4. దిగువ పట్టికలో చూపిన విధంగా స్ట్రీమ్‌వైస్ స్థానాల్లో సరిహద్దు పొర మందాన్ని గుర్తించడానికి వ్యాయామం 2.3లోని Ansys ఫ్లూయెంట్ సిమ్యులేషన్ నుండి ఫలితాలను ఉపయోగించండి. పట్టికలో తప్పిపోయిన సమాచారాన్ని పూరించండి. గోడ నుండి దూరం వద్ద ఉన్న సరిహద్దు పొర యొక్క వేగం సరిహద్దు పొర మందంతో సమానంగా ఉంటుంది మరియు U అనేది ఫ్రీ స్ట్రీమ్ వేగం.
   

   x (మీ)	o (mm) నిష్ణాతులు	o (mm) సిద్ధాంతం	శాతం తేడా	U 8 (m/s)	U (m/s)	v (m2/లు)	Re x
   0.1						.0000146
   0.2						.0000146
   0.5						.0000146
   0.7						.0000146
   0.9						.0000146

పట్టిక 2.2 సరిహద్దు పొర మందం కోసం ఫ్లూయెంట్ మరియు థియరీ మధ్య పోలిక
దిగువ పట్టికలో జాబితా చేయబడిన విలువకు ఉచిత స్ట్రీమ్ వేగాన్ని మార్చండి మరియు వెలాసిటీ ప్రోతో సహా XY ప్లాట్‌ను సృష్టించండిfiles వద్ద x = 0.2, 0.4, 0.6, మరియు 0.8 మీ. స్వీయ-సారూప్య వేగం ప్రోతో మరొక XY ప్లాట్‌ను సృష్టించండిfileమీ ఉచిత స్ట్రీమ్ వేగం కోసం s మరియు రేనాల్డ్స్ సంఖ్యకు వ్యతిరేకంగా చర్మ ఘర్షణ గుణకం కోసం XY ప్లాట్‌ను సృష్టించండి.

విద్యార్థి	X-వేగం U (m/s)	గరిష్టం పరిధి (m/s) కోసం X వేగం ప్లాట్లు
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

PDF డౌన్‌లోడ్ చేయండి: Ansys 2024 ఫ్లూయెంట్ ఫ్లూయిడ్ సిమ్యులేషన్ సాఫ్ట్‌వేర్ యూజర్ మాన్యువల్

సూచనలు

• వినియోగదారు మాన్యువల్