ÇOK KARŞILAŞILAN 7 AKIŞ PROBLEMİNİN ÇÖZÜMÜ: SOLIDWORKS Flow Simulation

ÇOK KARŞILAŞILAN 7 AKIŞ PROBLEMİNİN ÇÖZÜMÜ: SOLIDWORKS Flow Simulation

Tasarımlarınız hurda olmuş, günleriniz yeniden tasarlamak ile geçiyor, prototipler için bir tomar para harcıyorsunuz, ürünlerinizi istediğiniz çalışmadığı için geri çağırdınız. Bunlar yüzünden çıldırmayın. Isı ve akış senaryoları için tasarımlarınızı test etmenin ve bütçenizi kurutmanın doğru araçlar olmadığında ne kadar zor olduğunu anlıyoruz. SOLIDWORKS çok zor ve kompleks tasarım problemlerini düzeltmek ve sizin yaşayacağınız stresi azaltmak için bir ürünü var: SOLIDWORKS Flow Simulation.

Solidworks Simulation sadece bükmenize eğmenize ve çekmenize yaramıyor aynı zamanda Flow Simulation ile ölçmesi ve görmesi zor olan tasarım bilmecelerinizi çözmenize yardımcı oluyor. İşte en çok rastladığımız 7 problem:

  1. Akış Alanları

Roket Gemi Tasarımındaki ölü alanlar, aerodinamik davranışlar ve iç-dış akış özelliklerine teknik olarak erişin.

  1. Karışım Prosesleri

Farklı veya aynı iki sıvının bir boru içinde birleşerek karışım oluşturması ve aralarındaki ısı geçişleri.

  1. Basınç Düşüşleri

Kompleks sistem ve bileşen basınçlarının fiziksel prototiplenmesi öncesinde analiz edilmesi

  1. Termal Etkiler

Sıcak noktaları belirleme, termal verimlilik, ısı transfer cihazları (fırın, eşanjör, elektronik soğutma) için ısı dağılımı

  1. Yük Tahmini

Akıştan kaynaklı tork, rüzgar yükü ve basınç gibi yüklerin tahmini ve analizi

  1. Yapısal Etkileşim

Yüzey basınçlarının ve sıcaklıklarının belirlenerek termal stres analizleri yapabilir, elektronik cihazlarınızdaki aşırı ısınma problemini giderebilir ve soğuma sürecini optimize edebilirsiniz.

  1. Konfor Parametreleri

PPD ve PMV faktörlerini kullanarak endüstriyel standartlardaki konfor parametrelerinin ölçülmesi.

Tasarımınızla oynayın ve SOLIDWORKS Flow Simulation ile rahatlıkla geliştirin.

 

HİZAYA GİRMEK BİSİKLETÇİYE YARDIM EDER Mİ?

HİZAYA GİRMEK BİSİKLETÇİYE YARDIM EDER Mİ?

SOLIDWORKS FLOW SIMULATION

Bisikletçiler hızlarını arttırmak için sadece kaslarını güçlendirmez aynı zamanda taktikler uygularlar. Bir süre sonra görüldü ki sürüş sırasında hizaya girmek hız konusunda büyük farklar yaratmaktadır. Normalde büyük objelerde fark yaratır fakat küçük bir bisiklet için fazla fark yaratmaz diye düşünmüştüm fakat yanıldım ve fark ettim ki hızımda büyük bir artış kazandım.

Bu düşüncemi kontrol etmek için kullandığım analiz programı olan SOLIDWORKS Flow Simulation’a başvurdum. Bu CFD programı bisikletçinin maruz kalacağı kuvveti anlamamda bana yardımcı olacak. Aynı zamanda hizalanan iki bisikletçinin arasındaki farkı gözlemleyeceğiz.

Bunun için öncellikle basit bir CAD modelini bulduk ve çizmek için uğraşmamıza gerek kalmadı. Aşağıda modelimizin bir resmini görebilirsiniz. Oldukça basit olan bu model sayesinde olayı rahatlıkla anlayabileceğiz.

Modeli Solidworks Flow Simulation sekmesinde açtık ve Wizard ile başlıyoruz. Tüm seçenekleri varsayılanda bırakabiliriz. Ayarlayacağımız şeyler: “External Flow Analysis” , akışkan olarak “Air” ve Hız olarak 30m/s. Bu hızı bisikletin üzerine gelen rüzgar hızı olarak ayarlıyoruz.

Basit ayarları oluşturduk. Şimdi dönen tekerlekleri ve ilerleyen yeri ayarlayacağız. Real Wall seçeneği ile bunları yapmak mümkün.

Son olarak Goals oluşturarak ölçmek istediğimiz bisikletçinin üzerine gelen kuvvete yoğunlaşabiliriz.

Bu kadar. Analizi başlatın, bir mola verin ve kahvenizi yudumlarken sonuçlar gelecektir. Tek bir bisiklet için akış hızı görünümü aşağıdaki şekilde olacaktır.

Bizim için en önemli nokta Kuvvet ve o da yaklaşık olarak 2.1 lbf çıkmıştır. Bu değer tek başına çok şey ifade etmez o yüzden iki bisiklet olduğunda ne olacağına bakalım.

Analiz yöntemi aynı kalacak şekilde sadece iki bisiklet olarak modeli oluşturduk ve aşağıdaki sonuçları aldık.

Gördüğünüz gibi hizaya giren bisikletçi için düşmekle kalmadı önde olan bisikletçi içinde düşüş yaşadık. Bütün objeler yüksek hızlarda Drag dediğimiz rüzgar yüküne maruz kalırlar. İkinci bisikletçi hizalama yaptığında sadece kendine yardım etmez aynı zamanda öndeki bisikletçi içinde avantaj sağlamış olur.

Sonuç olarak, hizalamanın çok fazla yardım ettiğini gördük. Açıkçası bisikletçiler ve daha detaylı bisiklet çizimleri ile daha doğru değerler elde etmek mümkün. Bu tarz analizler aerodinamik tasarımlar hakkında bize bilgiler vermekle kalmaz aynı zamanda bisikletçi içinde avantaj sağlar.

SOLIDWORKS FLOW SIMULATION’DA GOALS KOMUTU

SOLIDWORKS FLOW SIMULATION’DA GOALS KOMUTU

SOLIDWORKS Flow Simulation içerisinde bulunan Goals bu ürünün önemli teknolojilerinden bir tanesi. Umuyorum ki bu yazı Goals’ler hakkındaki soru işaretlerini ortadan kaldıracaktır. Bu yazı 3 ana bölüme bölecek olursak; ilk olarak Goals kullanmanın amacı nedir? Daha sonrasında Goals tipleri nelerdir? Ve son olarak onları nasıl tanımlayacağız?

Goals Kullanımının Amacı

SOLIDWORKS Flow Simulation’da Goals kullanımı 3 amaca hizmet eder:

  1. Tasarım hedeflerini ve önemli kriterlerini belirtir.
  2. Yakınsama kontrolü (Convergence Control) için kullanılır.
  3. Hesaplamayı durdurmak için kullanılır.

Goals kullanmanın temel amacı tasarımda önemli olan yerlerin analiz için tanımlanmasıdır. Örnek olarak Y eksenindeki maximum hız veya parçanın ortalama sıcaklığı verilebilir. Problemi çözdükten sonra sonuçları incelerken, kolay bir şekilde Goals tablosunu görebilir veya otomatik olarak sonuçlardan excel tablosu oluşturabilirsiniz. Projeniz için güzel bir görsel özet olacaktır. Compare Tool sayesinde diğer projeler arasında Goals tablonuzu karşılaştırabilir, akış parametrelerinizi ve değişkenlerinizi gözlemleyebilirsiniz. Aynı zamanda çözüm sırasında güncel olarak Goals’leri inceleyebilirsiniz.

Akışkanın ilerleme denklemleri doğrusal olmadığından problem iterative olarak çözülür ve parametreler her adımda güncellenir. Bu iterasyonlar sırasında Goals tablosunu ve eğrisini takip edebilirsiniz. İlk başlarda Goals değerlerinizde ciddi değişiklikler olabilir fakat zamanla çok fazla değişmeyecek ve belirli değerler arasında kalmaya başlayacaktır. Yazılım yakınsama yapabilmek için bazı fonksiyonlar kullanır fakat Goals sayesinde kullanıcı kendi önemli kriterlerin doğru olduğuna güvenebilir.

Çözücü sonsuza kadar devam edebilir fakat bir noktadan sonra çözüm çok küçük şekilde değişmeye başlayacaktır, yani analizi sonlandırmanız gerekir. Bunun için en iyi yollardan biri Goals seçeneğidir. Böylece akış parametreleri sizin istediğiniz sonuçlar için yakınsanır ve çözümü sonuçlandırır ve size çok değerli bir zaman kazandırır.

Yukarıda belirttiğim 2. & 3. maddeler problemin kararlı halde çözüldüğü ve zamana bağlı olmayan durumlarda geçerlidir. Goals seçeneği, onları çözüm ekranında anlık görebildiğiniz için, zamana bağlı olduğunda da değerlidir. Fakat parametreler zaman bağlı olduğundan yakınsanmayacaktır. Çözümü durdurmak için burada Goals yerine Physical Time (Gerçek Zaman) seçeneği kullanılabilir.

Goals Tipleri

5 Adet Goals çeşidi bulunmaktadır.

  1. Global Goals
  2. Point Goals
  3. Surface Goals
  4. Volume Goals
  5. Equation Goals

Global Goal: Computation Domain (Hesaplama Alanı) içinde kalan katı ve akış alanlarındaki parametreleri seçer. Örneğin Maksimum Sıcaklık seçeneğini seçtiğinizde bütün modelde ölçülen maksimum sıcaklığı size gösterecektir.

Point Goal: Belirlenen bir noktadan ölçümleri almayı sağlar. Bir referans veya koordinat ile de belirlenebilir. Kişisel olarak çok kullanmadığım bir Goal tipi fakat belirli bir noktadaki test datasını hesaplamak için oldukça kullanışlıdır. (Probe seçeneği de sonradan bu iş için kullanılabilir.)

Surface Goal: Seçilen yüzeyden değerler ölçmenizi sağlar. Daha önce seçtiğiniz sınır şartlarını (Boundary Conditions) burada tekrar seçmekle uğraşmadan işaretleyerek o yüzeyleri tekrardan kullanabilirsiniz. Genelde giriş ve çıkışlarda Surface Goal tanımlanmaktadır ve buralardaki maksimum, ortalama ve minimum değerleri gözlemleyebilirsiniz.

Volume Goal: Belirlenen hacimlerdeki parametreleri görmenizi sağlar. Bunun için katı, alt montaj ve hatta çoklu gövde içeren part dosyalarını seçebilirsiniz. Surface goal gibi birden fazla hacim seçebilirsiniz. Ben genelde Volume Goal komutunu belirli bir parçadaki sıcaklık değerini ölçmede kullanıyorum.

Equation Goal: Yukarıda gördüğünüz Goal tiplerinden matematik denklemleri yazabildiğiniz bölüm burasıdır. Örnek olarak Giriş Basıncı – Çıkış Basıncı denklemini tanımlayarak sistemdeki basınç kaybınızı görebilirsiniz. Bunun dışında daha önce tanımlanmış bir Equation Goal varsa bunu da yeni yarattığınız denklemin içinde kullanabilirsiniz.

Goals Tanımlama

Goals tanımlamanın en hızlı yolu, flow simulation unsur ağacında Goals komutuna sağ tıklayıp istediğiniz Goal tipini seçmektir. Bunun dışında yukarıda bulunan Flow Simulation Menu’den de Insert kısmından ekleyebilirsiniz.

Resimde gördüğünüz Surface Goal tanımlama ekranıdır. Öncelikle kutu içerisine bir yüzey seçmeniz gerekmektedir. Sonrasında da parametrelerin yanında bulunan küçük kutulardan ihtiyacınız olanı işaretleyebilirsiniz. Minimum, Average (Ortalama), Maximum, Bulk Average ve en sağdaki kutu da bu Goal için yakınsama kullanılsın mı kullanılmasın mı (Use for Conv.) bunu belirliyorsunuz. Birden fazla kutuyu aynı anda işaretleyip ayrı Goal olarak da oluşturabilirsiniz. Buna ek olarak yüzey seçmek yerine ağacın en üstünden tutup aşağıya çekerek Boundary Conditions’da önceden seçtiğiniz yüzeyleri direk olarak seçtirebilirsiniz.

Goal hakkında genel bilgileri size sundum. Umarım bu yazı sizlere Goals komutunun daha iyi anlaşılmasında yardımcı olmuştur. Bir sorunuz olduğunda bizimle iletişime geçebilirsiniz.

 

 

 

SOLIDWORKS ile Sarkaç Dalga Hareketi

Hiç sırayla azalan uzunluklarda hizalanmış 15 küçük sarkacın aynı başlangıç açısından serbest bırakıldığında nasıl görüneceğini merak ettiniz mi? İlginç araştırmaları SOLIDWORKS araçları ve yeteneklerini kullanarak uyguluyor ve okuyucularımıza sunuyoruz. Aynı zamanda bunun öğrenmek için iyi bir yöntem olduğunu düşünüyoruz.

Fizik kurallarının ve bir sarkaç dalgasının SOLIDWORKS ile nasıl oluşturulacağına geçmeden önce, bu hareketi aşağıdaki videodan izleyebilirsiniz.

 

Okumaya devam et