مشاوره

بی شک استفاده از مشاوره مناسب در ابتدای انجام یک پروژه تحقیقاتی تاثیر قابل توجهی بر کیفیت کار خواهد گذاشت

نو آوری در پروژه

وجود نوآوری خاص و کاربردی منجر به ارتقاء ارزش کار تحقیقاتی، افزایش پتانسیل انتشار در ژورنال های معتبر بین المللی Q1 و افزایش احتمال بازدید و مرجع شدن توسط محققان دیگر خواهد شد. از این رو فعالیت بر حوزه های بکر تحقیقاتی و پژوهشی اهمیت زیادی دارد. استفاده از مشاوره یک فرد یا یک تیم مجرب که از حوزه های مختلف تحقیقاتی شناخت خوبی دارد، در تعریف و تعین موضوع جدید و کاربردی تاثیر بسزایی خواهد داشت.

روش بهینه انجام کار

دستیابی به نتایج دقیق تر در مدت زمان کوتاهتر در انجام مطالعات تحقیقاتی همیشه حائز اهمیت بوده است. دقت و سرعت در انجام کار در سایه تسلط بر روش کار تحقیقاتی بوده که با استفاده از مشاوره و تجربه دیگران تحقق می یابد. از جمله نکات تاثیرگذار در روش کار تحقیقاتی میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

جمع آوری اطلاعات

با شناخت مناسب از موضوع تحقیقاتی مورد نظر درک خوبی از پارامترهای تاثیرگذار بر مسئله و کاربردهای آن حاصل میشود. این امر در تهیه جمع آوری اطلاعات پایه و اولیه کمک خواهد کرد و نتیجه نهایی کار جایگاه ارزشمند تری خواهد یافت.

مهارت و مدیریت در نرم افزار شبیه سازی

از آنجا که شبیه سازی نرم افزاری مراحل مختلفی دارد، تسلط بر هر یک از این مراحل، دقت و سرعت کار را افزایش خواهد داد. بنابراین پژوهشگر با مدیریت بیشتر به هدف مورد نظر نزدیکتر خواهد شد. از جمله موارد مهم در مهارت های نرم افزاری شبیه سازی سیالاتی و حرارتی میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

مدلسازی سه بعدی

پایه و اساس حل مسائل سیالاتی به روش دینامیک سیالات محاسباتی، CFD، روش حجم کنترل، FVM، است. بنابراین دامنه حل باید حجم داشته و به عبارتی سه بعدی باشد تا بتوان به روش FVM معادله ناویر استوکس را بر روی دامنه مورد نظر حل کرد. در برخی موارد ماژول ANSYS Design Modeler در خود نرم افزار ANSYS Workbench کفایت میکند و در برخی موارد دیگر باید از نرم افزار های مدلینگ و طراحی دیگری مانند Solidworks استفاده نمود.

شبکه بندی و گسسته سازی
یکی از مراحل مهم تحلیل مسائل سیالاتی، گسسته سازی و بکارگیری المان های مناسب جهت شبکه بندی میباشد. بسته به پیچیدگی هندسه و همچنین ماهیت مسئله مورد نظر شبکه بندی بی سازمان و یا سازمان یافته تعین میگردد. بطور کلی شبکه بندی سازمان یافته دقت نتایج را افزایش داده و هزینه محاسباتی را بطور قابل توجهی کاهش میدهد. اما در صورت نیاز به شبکه بندی سازمان یافته می بایست بلوک بندی لازم بر روی دامنه محاسباتی لحاظ گردد. به عنوان مثال در برخی مسائل مانند جریان های دوفازی، شبکه بندی سازمان یافته برای دستیابی به نتایج دقیق و بررسی رفتار مرز مشترک بین دو فاز لازم است. همچنین در مسائلی که نیاز به استفاده از مدل توربولانسی شبیه سازی گردابه های بزرگ باشد، LES، شبکه بندی سازمان یافته هزینه محاسباتی را به شدت کاهش میدهد. چرا که زمان استفاده از مدل توربولانسی شبیه سازی گردابه های بزرگ سایز المان ها باید خیلی کوچک باشند تا گردابه های بزرگ قابل حل کردن باشند. در چنین شرایطی استفاده از شبکه بندی بی سازمان هزینه محاسباتی را چندین برابر میکند. تعین اندازه المان ها در مرحله گسسته سازی اهمیت ویژه ای دارد. چنانچه المان های خیلی ریز در نظر گرفته شوند هزینه محاسباتی بالایی بر جای خواهند گذاشت و در صورت استفاده از المان های درشت دقت نتایج کاهش می یابد. بطور کلی، اندازه و سایز المان های دامنه محاسباتی با استفاده از معیار استقلال از شبکه و کیفیت و اندازه المان های مربوط به لایه مرزی که تاثیر زیادی در دقت نتایج دارند، توسط استاندارد وای پلاس، Y+، تعین خواهند شد.
تنظیم شرایط مرزی و مدل های حل ​

برای رسیدن به نتایج هرچه دقیقتر و منطبق بر واقعیت، باید شرایط مرزی هرچه نزدیکتر بر شرایط فیزیکی حاکم بر مسئله اعمال شوند. این موضوع در گرو داشتن دید مهندسی لازم بدست آمده از تجربه و مطالعه دقیق بر مسئله ایجاد میگردد.

در این مرحله تعریف مدل های لازم برای حل مسئله مورد نظر لحاظ میگردد. همچنین در صورت نیاز به تعریف روابط و معادلات جانبی میتوان در این مرحله روابط دلخواه را به نرم افزار اضافه نمود. به عنوان مثال در ماژول CFX، محیط CEL، زبان برنامه نویسی سی اف ایکس، این قابلیت را به خوبی ایجاد کرده است. به این ترتیب میتوان انواع پارامترهای مورد نظر، اضافه کردن ترم های جانبی، پارامتریک کردن متغییرها، اعمال شرایط آزمایشگاهی و تجربی به حل عددی برای دستیابی به نتایج دقیقتر در محیط CEL قابل اجرا خواهد بود.

استخراج نتایج ​

مراحله پایانی استخراج داده های عددی پس از پردازش میباشد. در این مرحله نیز برخی از داده ها در خود محیط پس پردازش قابل ارزیابی بوده و در برخی حالات باید نتایج را بصورت فایل CSV استخراج و با توجه به هدف در نرم افزار و محیط دیگری ارزیابی گردد. به عنوان مثال در بسیاری از موارد پس از شبیه سازی CFD، نتایج نیاز به آنالیز آماری خواهند داشت که با انتقال نتایج به محیط Excel یا نرم افزار مورد نظر اندازه گیری ها و محاسبات مورد نظر روی داده ها انجام خواهد گرفت.

اعتبار سنجی با نتایج تجربی و آزمایشگاهی

علیرغم اجرای شبیه سازی اصولی و استاندارد و بکارگیری تنظیمات صحیح، اطمینان از صحت تمامی مراحل شبیه سازی در سایه مقایسه با نتایج تجربی حاصل میگردد. از این رو با گردآوری نتایج تجربی موجود در مقالات مرتبط یا کار آزمایشگاهی میتوان کالیبراسیون لازم را بر روی تمامی مراحل شامل مدل سه بعدی، گسسته سازی و سایر تظیمات شبیه سازی و شرایط مرزی اعمال نمود.