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METODI NUMERICI PER L'ENERGETICA

PDF SU AMS CAMPUS

25/2/16

GHEDINI

MODELING OF THERMAL PLASMA PROCESS AT UNIBO

  • SI TENGONO CONTO DIVERSI STATI: PLASMA/GAS/LIQUIDO/SOLIDO
  • CAMPI ELETTROMAGNETICI
  • GEOMETRIE 2D O 3D

CODICE COMMERCIALE: ANSYS FLUENT

(COME BASE) IMPLEMENTATO CON ALTRI MODELLI

DISCRETIZZATO LE EQUAZIONI DIFFERENZIALI

CODICE PER PROPRIETÀ DEL TRASPORTO

(PER PASSARE DA IDROGENO A PLASMI PIÙ COMPLICATI)

POTENZIALE DI INTERAZIONE:

F(z) = - dv(z)/dz

DA PROPRIETÀ MICROSCOPICHE SI RIESCE A PASSARE

A QUELLE MACROSCOPICHE

NANOPARTICLE SYNTHESIS IN THERMAL PLASMAS

METODI NUMERICI PER L'ENERGETICA

MODELING OF THERMAL PLASMA PROCESS AT UNIBO

  • SI TENGONO CONTO DIVERSI STATI: PLASMA/GAS/LIQUIDO/SOLIDO
  • CAMPI ELETTROMAGNETICI
  • GEOMETRIE 2D O 3D

CODICE COMMERCIALE: ANSYS FLUENT (COME BASE)

IMPLEMENTATO CON ALTRI MODELLI

DISCRETIZZANO LE EQUAZIONI DIFFERENZIALI

CODICE PER PROPRIETÀ DEL TRASPORTO (PER PASSARE DA IDROGENO A GAS PIÙ COMPLESSI)

POTENZIALE D'INTERAZIONE:

F(z) = -dv(z)/dz

DA PROPRIETÀ MICROSCOPICHE SI RIESCE A PASSAREA QUELLE MACROSCOPICHE

NANOPARTICLE SYNTHESIS IN THERMAL PLASMAS

BRIEF INTRODUCTION TO CFD

Computational Fluid Dynamics

CFD è la scienza che predice il comportamento del fluido, calore, trasferimento di massa, reazioni chimiche, risolvendo numericamente un sistema di equazioni matematiche etc., è legato a test ed esperimenti!

  • Identificazione del Problema (Pre-Processing)
    • Definizione del Problema
    • Dominio (spaziale e temporale)
    • Grid
  • Solver Execution (Discretizzazione)
    • Set up
    • Computer and monitor the solution
  • Post-Processing
    • Examine the results
    • Consider revisions to the model

* Modeling Goals (Cosa vogliamo provare?)

  • Economicità soluzioni
  • Grado di accuratezza
  • Velocità dei risultati

* Condizioni al Contorno Definite (Defining Boundary Conditions)

Loads, gas entrata

* Design and Create the Grid

  • 2D -> Triangolo, quadrangolo
  • 3D -> Tetraedri, esagoni, prismi, poliedri, platoni, etc.

Voglio una griglia che minimizzi l'effetto degli errori che ti interessa.

La composizione da elementi esoterici basilari (un poco fare gioca, picogramma, biera, scala).

* Volume Meshes: Mappatura

La geografia negli esometri e quasi esoterici (modulo, facile, eje).

* E' importante esaminare i risultati

La possibilità di dire se il modello era coerente.

* Condizioni Operative

Fonderi ti portate in vernice, etc.

Overview of Numerical Methods

Ci focalizziamo su volumi finiti!

Finite Difference Method (FDM)

  • ask mesh richiesta

Finite Element Method (FEM)

  • vantaggio: per grandi dimensioni, per convezione
  • vantaggi: per diffusione

Finite Volume Method (FVM)

  • vantaggio: no clicchi su volume
  • svantaggio: problematiche sul gradiente

Finite Volume - Basic Methodology

  • Collegati con le facce

Discretization (Interpolation Methods)

  • Ci sono un sacco di discretizzazioni possibili
  • es. First-order

* Gradiente all'interfaccia

METODI NUMERICI

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TYPICAL CONTROL VOLUME

Facce indicate con punti cardinali.

HOW DOES CFD WORK?

Non si può fare mappatura del cerchio

Non si possono usare indici

∫S ... + ∫SA ... = ∫SA ... + ∫SV ...

  • Non stazionario
  • Convetivo
  • Diffusivo
  • Generazione

Equazione vale su tutto il volume, ma anche per ogni sub volumetti

THE FINITE VOLUME METHOD

Eq. del trasporto viene discretizzando in una forma algebrica

⇒ Arriviamo a un’equazione:

Termine sorgente

DISCRETIZATION (INTERPOLATION METHOD)

Variabili di campo sono considerate al centro,

ma anche servono valori sulle facce

(Gradienti, N, S, T, H, ∂ENTAPIA)

⇒ Valore di flusso all’int

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I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher 13M di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Metodi Numerici per l'Energetica M e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Università degli Studi di Bologna o del prof Ghedini Emanuele.
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