دوره پیشرفته جامدات انسیس

خنک‌کننده یا خنک‌کن به وسیله‌ای برای دفع حرارت زاید آب مورد استفاده در چگالنده به جَو از طریق تبادل حرارتی با هوا است. خنک‌کن معمولاً با تبخیر آب، حرارت ایجاد شده در یک واحد شیمیایی را دفع کرده و سیال سرویس را تا دمای حباب مرطوب هوا پایین می‌آورند؛ البته باید در نظر داشت در برخی از خنک‌کن با چرخه بسته که به خنک‌کن خشک مشهور هستند، کاهش دمای سیال سرویس صرفاً تا دمایی نزدیک به دمای حباب خشک هوا امکان‌پذیر است. به عبارت ساده‌تر، خنک‌کننده سیستمی است که از آن به جهت خنک‌سازی آبی در فرایندهای سردسازی سیستم‌های تهویه مطبوع، پالایشگاه‌ها، نیروگاه‌ها و غیره استفاده می‌گردد. از خنک‌کن در سیستم خنک‌کاری واحدهای پالایشگاهی، پتروشیمیایی و سایر واحدهای شیمیایی مشابه، نیروگاه‌های حرارتی و سیستم‌های اچ‌وی‌ای‌سی برای تهویه مطبوع ساختمان استفاده می‌شود. دسته‌بندی برج‌های خنک‌کن بر اساس نوع تماس هوا با آب صورت می‌گیرد؛ متداول‌ترین گونه‌های برج خنک‌کن بر اساس مکانیسم‌های جابه‌جایی طبیعی و جابه‌جایی اجباری تقسیم‌بندی می‌شوند. از نظر ابعاد و اندازه، خنک‌کن در مدل‌های کوچک پشت‌بامی برای ساختمان‌های مسکونی تا سازه‌هایی غول‌پیکر و هذلولی شکل (مانند خنک‌کن نیروگاه‌ها) که ارتفاع‌شان در حدود دویست متر و قطرشان در حدود یک‌صد متر می‌رسد، وجود دارند. همچنین نوعی از خنک‌کن با شکل مستطیلی با ارتفاع تقریبی چهل متر و طول هشتاد متر نیز وجود دارد. در بیش‌تر موارد از خنک‌کن هذلولی شکل در نیروگاه‌های هسته‌ای استفاده می‌شود؛ هرچند که در برخی از واحدهای شیمیایی بزرگ و سایر واحدهای صنعتی نیز از آن‌ها استفاده می‌شود. در مقابل این خنک‌کن عظیم‌الجثه که در صنایع خاصی به کار گرفته می‌شوند، اکثریت قریب به اتفاق خنک‌کن تجهیزات کوچک هستند که در کنار واحدهای مختلف صنعتی یا مسکونی برای تهویه هوا به کار می‌رود. خنک‌کننده سیستم توزیع و پخش آبگرم دارند که آب را به صورت یکنواخت روی شبکه مشبک نزدیک به هم می‌پاشد. این شبکه‌ها آکنه یا پرکننده نامیده می‌شود. آکنه‌ها آب سرازیر شده از بالای برج را با هوایی که از میان آن حرکت می‌کند کاملاً مخلوط کرده به‌طوری‌که آب به صورت یک قطره از یک آکنه به سطح آکنه دیگر توسط نیروی ثقل خود می‌ریزد. هرچند در این برج‌ها مقداری انتقال حرارت محسوس از آب به هوا وجود دارد ولی تقریباً اثر خنک‌کنندگی تماماً از تبخیر قسمتی از آب اسپری شونده در برج حاصل می‌شود. بخار حاصل از فرایند تبخیر در برج توسط جریان هوایی که یک دمنده ایجاد می‌کند از خنک کن خارج می‌شود. با توجه به این که دماو رطوبت هوای از برج افزایش می‌یابد بدیهی است که میزان تأثیر خنک کن تا حد زیادی به درجه حرارت مرطوب هوای ورودی بستگی دارد و با کاهش آن افزایش می‌یابد. در این قسمت قصد بررسی و آموزش و وارد نمودن هندسه و المان بندی و مدلسازی شرایط مرزی و تحلیل مسئله را داریم.  

باز‌بینی استقلال از کانال در فلوئنت ( استقلال از مش در انسیس فلوئنت ) یکی قسمت های بسیار مهم در هر مشابه سازی می¬ باشد. عدم تعلق حل به مش خیر صرفا در فلوئنت ، بلکه در همگی قابل انعطاف افزارهای مشابه سازی که دامنه محاسباتی را به پایین دامنه های کوچکتر جدا سازی می‌کنند نیز می بایست سنجیده شود. به صورت کلی میتوان اعلام کرد در شرایطی‌که که در مشابه سازی مطالعه استقلال حل از کانال فیس نگرفته باشد، جواب های مشابه سازی قابل اطمینان نبوده و نمیتوان به آن بازگشت کرد.عدم مطالعه استقلال از کانال در فلوئنت ( استقلال از مش در انسیس) در معنای عدم اطمینان از پاسخ های مشابه سازی بوده و ارائه آن به هیچ عنوان سفارش نمیشود معنی استقلال حل از کانال در فلوئنت استقلال از کانال انسیس به لهجه بی آلایش یعنی گزینش باصرفه ترین کانال ممکن برای اخذ جواب های درست . به عبارت دیگر در صورتی کانال بندی شما بسیار درشت باشد ، حتما پاسخ های مشابه سازی شما قابل اعتماد نخواهد بود و در صورتیکه مش بندی شما بسیار پایین باشد گشوده هم به علت خطای گرد کردن و هزینه محاسباتی بالا احتمالا پاسخ های صحیحی اخذ نخواهید کرد. ممکن میباشد از خویش بپرسید میتوان کانال محاسباتی را انقدر ریز کرد که دیگر مطالعه استقلال از مش در انسیس فلوئنت نیاز نباشد” . ولی بایستی این نکته را نیز در لحاظ داشته باشید که تا چه مقدار کانال خویش را ریز خواهید کرد؟ به‌دنبال به جواب این سوال و طرز درست بازنگری استقلال از کانال فلوئنت خوا هیم پرداخت. ایا می اقتدار برای باز بینی استقلال از مش در انسیس تا هر اندازه کانال را ریز کرد ؟ به کار گیری از کانال ریز یا این که مش ریز نیازمند منفعت مندی از یک سیستم محاسباتی توسعه یافته بوده و مطمئنا درپی آن مخارج متعددی را برروی دست شما خواهد گذاشت. همینطور استعمال از مش های بسیار ریز موجب پیدایش خطای های گرد کردن می‌گردد و در سود به پاسخ واحدی در مشابه سازی نخواهید رسید. در‌صورتی‌که از دید تئوری این مورد گزینه باز‌بینی قرار بگیرد با ریز کردن کانال ، خطای گسسته سازی بایستی حذف شود البته در کار خطای گرد کردن نیز در مشابه سازی حضور داشته که با دقت ارتقاء تعداد کانال و ارتقاء عملیات محاسباتی، خطای گردن کردن ارتقا می‌یابد و شما پاسخ های واحدی از مشابه سازی خویش نخواهید داشت.در عصر فراگیری فلوئنت (مقدماتی تا توسعه یافته) به طور بدون نقص در رابطه این مباحث توضیحاتی ارائه شده‌است.پس با همگی این تفاسیر مطالعه برروی استقلال از کانال در انسیس امری دوری ناپذیر بوده و شما نمی توانید سوای در لحاظ به چنگ آوردن این بخش پاسخ های قابل اطمینانی داشته باشید. در این قسمت به ترسیم هندسه و المان بندی همراه با ترسیم نمودار و تحلیل نتایج و بدست آوردن المان بهینه می پردازیم.