CFD
دینامیک سیالات محاسباتی (CFD ) تکنیک استفاده از از محاسبات عددی برای استخراج اطلاعات مربوط به جریان ، خواص سیالات و سایر پدیده های همراه جریان نثل انتقال حرارت ، انتقال جرم و انجام واکنش های شیمیایی در سیستمهای مختلف می باشد.
CFD کاربرد های زیادب در صنایع مختلف از جمله هوا و فضا، دفاعی ، خودروسازی پیدا کرده است. هر چند سابقه استفاده از CFD در فرایند های شمیایی زیاد نیست ، ولی معتقدیم که با قابلیت های منحصر به فردی که در آن وجود دارد از یک سو و پیچیدگی هایی که در فرایند های مهندسی شیمی وجود دارد از سوی دیگر ، استفاده از این تکنیک می تواند راه گشای بسیاری از تنگنا های موجود باشد. علاقمندی مهندسین به حل مشکلات از قبیل بالا بودن هزینه ایحاد واحد های صنعتی ، پائین بودن راندمان تولید ، کیفیت نامطلوب محصولات ، تخریب محیط زیست ، پایین بودن راندمان مصرف انرژی و عدم وجود ایمنی کافی در واحد ها ، امروزه استفاده از تکنیک های CFD را گریز ناپذیر کرده است. در گزارشی از بخش تحقیقات شرکت DuPont در ارتباط با استفاده از CFD در رفع گلوگاه های فرایندی آمده است :
·مطالعاتCFD فرایندی، منجر به تغییر شرایط عملیاتی راکتور تولید گردید ، به طوریکه نرخ تولید تا 50% افزایش یافت و نیاز به ساخت یک راکتور جدید را به طور کامل منتفی کرد. رد این مطالعه ضمن افزایش سودآوری کارخانه از جهت افزایش ظرفیت تولید ، تقریباً 50 ملیون دلار از جهت عدم نیاز به ساخت راکتور جدید صرفه جویی گردید.
·از مطالعه CFD دیگری در یک فرایند مشخص گردید که مقادیر زیاد بخاری که مستقیماً به فرایند تزریق می شود می تواند ضمن حفظ راندمان تولید فرایند کمتر شود و از این جهت چهار ملیون دلار در سال در هزینه های واحد صرفه جویی گردید.
علاوه بر رفع گلوگاه های فرایند های موجود ، قابلیتهای زیادی را می توان برای استفاده از CFD بر شمرد. از جمله :
·استفاده از شبیه سازی جهت طراحی و ساخت تجهیزات به جای روش سنتی ساخت و تست
·با توجه به حفظ اشل واقعی فرایند ها در این روش شبیه سازی پدیده هایی که امکان آزمایش انها اصلاً مقدور نمی باشد، مثل شبیه سازی خشک کن پاششی صنعتی جهت رفع تنگنا های موجود ، راکتور های صنعتی و ...
خلاصه کلام اینکه CFD می تواند کمک شایانی در طراحی و شبیه سازی فرایند ها و محصولات موجود و همچنین جدید باشد. CFD می تواند به عنوان یک ابزار توانمند جهت کاهش هزینه های انرژی مصرفی در واحد ها به عنوان یکی از چالشهای اساسی صنعت ، حفظ سلامتی انسان ، بالا بردن شریب ایمنی فرایند ها ، ارائه راهکار های استفاده بهینه نر از محیط زیست ، افزایش ظرفیت تولید و اضافه کردن حاشیه سود فرایند ها مورد توجه قرار گیرد.
دینامیک سیالات محاسباتی (CFD ) تکنیک استفاده از از محاسبات عددی برای استخراج اطلاعات مربوط به جریان ، خواص سیالات و سایر پدیده های همراه جریان نثل انتقال حرارت ، انتقال جرم و انجام واکنش های شیمیایی در سیستمهای مختلف می باشد.
CFD کاربرد های زیادب در صنایع مختلف از جمله هوا و فضا، دفاعی ، خودروسازی پیدا کرده است. هر چند سابقه استفاده از CFD در فرایند های شمیایی زیاد نیست ، ولی معتقدیم که با قابلیت های منحصر به فردی که در آن وجود دارد از یک سو و پیچیدگی هایی که در فرایند های مهندسی شیمی وجود دارد از سوی دیگر ، استفاده از این تکنیک می تواند راه گشای بسیاری از تنگنا های موجود باشد. علاقمندی مهندسین به حل مشکلات از قبیل بالا بودن هزینه ایحاد واحد های صنعتی ، پائین بودن راندمان تولید ، کیفیت نامطلوب محصولات ، تخریب محیط زیست ، پایین بودن راندمان مصرف انرژی و عدم وجود ایمنی کافی در واحد ها ، امروزه استفاده از تکنیک های CFD را گریز ناپذیر کرده است. در گزارشی از بخش تحقیقات شرکت DuPont در ارتباط با استفاده از CFD در رفع گلوگاه های فرایندی آمده است :
·مطالعاتCFD فرایندی، منجر به تغییر شرایط عملیاتی راکتور تولید گردید ، به طوریکه نرخ تولید تا 50% افزایش یافت و نیاز به ساخت یک راکتور جدید را به طور کامل منتفی کرد. رد این مطالعه ضمن افزایش سودآوری کارخانه از جهت افزایش ظرفیت تولید ، تقریباً 50 ملیون دلار از جهت عدم نیاز به ساخت راکتور جدید صرفه جویی گردید.
·از مطالعه CFD دیگری در یک فرایند مشخص گردید که مقادیر زیاد بخاری که مستقیماً به فرایند تزریق می شود می تواند ضمن حفظ راندمان تولید فرایند کمتر شود و از این جهت چهار ملیون دلار در سال در هزینه های واحد صرفه جویی گردید.
علاوه بر رفع گلوگاه های فرایند های موجود ، قابلیتهای زیادی را می توان برای استفاده از CFD بر شمرد. از جمله :
·استفاده از شبیه سازی جهت طراحی و ساخت تجهیزات به جای روش سنتی ساخت و تست
·با توجه به حفظ اشل واقعی فرایند ها در این روش شبیه سازی پدیده هایی که امکان آزمایش انها اصلاً مقدور نمی باشد، مثل شبیه سازی خشک کن پاششی صنعتی جهت رفع تنگنا های موجود ، راکتور های صنعتی و ...
خلاصه کلام اینکه CFD می تواند کمک شایانی در طراحی و شبیه سازی فرایند ها و محصولات موجود و همچنین جدید باشد. CFD می تواند به عنوان یک ابزار توانمند جهت کاهش هزینه های انرژی مصرفی در واحد ها به عنوان یکی از چالشهای اساسی صنعت ، حفظ سلامتی انسان ، بالا بردن شریب ایمنی فرایند ها ، ارائه راهکار های استفاده بهینه نر از محیط زیست ، افزایش ظرفیت تولید و اضافه کردن حاشیه سود فرایند ها مورد توجه قرار گیرد.
آخرین ویرایش:
