
در این پروژه، عملکرد حرارتی یک هیتسینک آلومینیومی با پرههای موازی بهصورت عددی مورد بررسی قرار گرفت تا تأثیر جریان اجباری هوا بر دمای بیشینه و میزان دفع حرارت ارزیابی شود. هدف اصلی تحلیل، پیشبینی رفتار حرارتی هیتسینک در توانهای مختلف و تعیین مناسبترین آرایش پرهها برای کاهش دمای قطعه الکترونیکی بود.

مبدلهای حرارتی پوسته و لوله به دلیل استحکام، قابلیت اطمینان و امکان کار در فشار و دمای بالا، از رایجترین تجهیزات انتقال حرارت در صنایع مختلف هستند. این مبدلها از یک پوسته استوانهای و مجموعهای از لولهها تشکیل شدهاند که درون پوسته قرار میگیرند. آرایش لولهها میتواند مربعی یا مثلثی باشد و استفاده از صفحات تقسیم باعث هدایت جریان و افزایش توربولانس در پوسته میشود. عواملی مانند قطر لولهها، فاصله مرکز به مرکز، تعداد لولهها، طول لولهها و فاصله صفحات تقسیم در عملکرد حرارتی و افت فشار نقش اساسی دارند.

در این پروژه، رفتار سازههای شناور شامل کشتیها، شناورها و سکوهای دریایی تحت اثر جریان آب و نیروهای هیدرواستاتیک و هیدرودینامیک مورد بررسی قرار گرفت. هدف اصلی تحلیل، پیشبینی پاسخ سازه به امواج، جریانهای دریایی و بارهای هیدرواستاتیکی، و ارزیابی پایداری و مقاومت سازه بود.

شبیهسازی توربینها و کمپرسورها یکی از چالشبرانگیزترین حوزههای دینامیک سیالات محاسباتی است، زیرا این ماشینهای دوار دارای جریانهای پیچیده، ناپایدار، و بسیار وابسته به هندسه هستند. هدف از مدلسازی این سامانهها، پیشبینی عملکرد هیدرودینامیکی و آیرودینامیکی، محاسبه توان و راندمان، تعیین رفتار جریان درون ردیفهای پرهای، و تحلیل اثرات پدیدههایی مانند جدایش، استال، شوک، اغتشاش چرخشی و اندرکنش Rotor–Stator است.

انعکاس شوک یکی از پدیدههای مهم در جریانهای مافوق صوت است که در کاربردهای هوافضا، نازلهای مافوق صوت و موتورهای رمجت اهمیت زیادی دارد. وقتی یک موج شوک با دیواره یا مانعی برخورد میکند، به دلیل ناگهانی بودن تغییر فشار و چگالی، جریان در ناحیه برخورد تغییر جهت داده و یک شوک بازتابی ایجاد میشود. نحوه تشکیل و رفتار این شوکها به شرایط ورودی جریان، زاویه برخورد و هندسه سطح بستگی دارد.
طراحی یک ایرفویل یا ماهیواره در ظاهر شامل محاسبات هندسی ساده است، اما تعیین دقیق نیروهای لیفت و درگ پیچیده بوده و نیازمند تحلیل آیرودینامیکی دقیق میباشد. در تونل باد واقعی میتوان این نیروها را با دقت بالا اندازهگیری کرد، اما هزینه و محدودیتهای آزمایشی باعث میشود که در بسیاری از کاربردها از تونل باد عددی (CFD) استفاده شود.
در این پروژه، هدف ارزیابی عملکرد آیرودینامیکی یک ایرفویل و تحلیل توزیع سرعت، میدان ماخ و نیروهای آیرودینامیکی آن بهمنظور بهینهسازی طراحی و پیشبینی عملکرد پروازی بوده است.

تصویر یک ایرفویل در تونل بادی شبیه سازی شده و کانتور سرعت روی آن
شبیه سازی جریان در گودال در حال چرخش، با سرعت زاویه ای (برای مثال یک رادیان بر ثانیه)

سرعت چرخش سیال
برای سادگی محاسبات یک قاچ کوچک از استوانه را جدا می کنیم و سپس محاسبات را انجام می دهیم، قسمت سمت چپ مرکز استوانه است که حول آن چرخش انجام می شود.