کتاب مدل‌سازی فرآیند احتراق با نرم‌افزار انسیس فلوئنت 17.2، به تالیف کیانوش دولتی اصل و یونس بخشان، با استفاده از مثال­‌هایی، تنظیمات مربوط به مدل‌سازی احتراق را در نرم‌­افزار فلوئنت، مورد بررسی قرار داده تا دانشجویان و پژوهشگران پس از مطالعه این کتاب بتوانند به مدل‌سازی و شبیه‌­سازی انواع مسائل در حوزه احتراق اقدام نمایند.

این کتاب مناسب استفاده برای دانشجویان سال­‌های آخر دوره کارشناسی و مقاطع بالاتر در رشته‌­های مهندسی مکانیک، مهندسی شیمی، مهندسی نفت، مهندسی هوافضا و غیره و همچنین اساتید، پژوهشگران و علاقه‌­مندان این حوزه است.

در دنیای صنعتی امروز استفاده از تجهیزات به‌روز و مدرن بسیار حیاتی است. برخلاف زمان‌های گذشته که نیاز بود برای ساخت تجهیزات مناسب از آزمایشگاه‌های پیشرفته استفاده شود، برای کاهش هزینه و زمان آزمایش‌ها استفاده از مدل‌ها و شبیه‌سازی‌های کامپیوتری بسیار رایج شده است. بسیاری از محققان برای انجام پژوهش‌های خود نیاز به طراحی مدل مورد نظر و سپس اعمال روش‌های حل معادلات حاکم بر مسئله را دارند. برای ساده‌سازی روند کارها، شرکت‌های مختلفی اقدام به طراحی نرم‌افزارهای مورد نیاز پژوهشگران نموده‌اند که برخی از آنها به‌صورت متن‌باز بوده و برخی نیز دارای قابلیت ویرایش ماکروهای نرم‌افزار برای افزودن ویژگی‌ها و معادلات مورد نظر کاربر هستند.

مدل‌سازی فرآیند احتراق یکی از پیچیده‌ترین مسائل در صنایع است که نیاز به حل دقیق دارند. نرم‌افزار دارای قابلیت‌های بسیار خوبی برای شبیه‌سازی فرآیندهای احتراق است که توانایی مدل‌سازی و شبیه‌سازی انواع احتراق‌های پیش‌آمیخته و سطحی و غیره را داراست. در حال حاضر نرم‌افزار فلوئنت یکی از زیرمجموعه‌های انسیس است که هر سال نسخه به‌روز شده آن ارائه می‌شود و عملکرد آن بهبود می‌یابد.

یکی از نرم‌افزارهای بسیار معروف و رایج در ایران، نرم‌افزار فلوئنت است که در حال حاضر توسط شرکت انسیس در حال توسعه و انتشار است و هرسال نسخه جدیدی از آن ارائه می‌شود. نرم‌افزار فلوئنت دارای قابلیت فوق‌العاده‌ای در حل انواع مسائل در حوزه‌های ترمودینامیک، انتقال حرارت و مکانیک سیالات است. یکی از کاربردهای نرم‌افزار فلوئنت حل مسائل مرتبط به مدل‌سازی و شبیه‌سازی انواع احتراق است. این نرم‌افزار براساس زبان برنامه‌نویسی C تهیه شده است. نرم‌افزار فلوئنت از ابتدا تا نسخه 3/6 که در ایران بسیار معروف است محصول شرکت FLUENT Inc بوده است. بعد از خریداری نرم‌افزار در سال 2006 توسط شرکت ANSYS Inc، این نرم‌افزار به ANSYS FLUENT تغییر نام داد و در سال 2009 از نسخه 3/6 به نسخه 12 ارتقاء پیدا کرد. در حال حاضر (زمان انتشار این کتاب) نسخه 2/17 این نرم‌افزار در ایران قابل دسترس است. برای شبیه‌سازی احتراق در این کتاب از نرم‌افزار انسیس فلوئنت 17.2 استفاده شده است. ذکر این نکته لازم است که مثال‌های بررسی شده در این کتاب، قابلیت استفاده در تمامی نسخه‌های نرم‌افزار فلوئنت را دارند و نگرانی بابت ناهماهنگی نسخه‌های نرم‌افزار برای خواننده کتاب وجود ندارد.

لازم به ذکر است که برای کاهش حجم این کتاب، مفاهیم اولیه در مورد مدل‌سازی در نرم‌افزار فلوئنت (که در بسیاری از کتاب‌های آموزش فلوئنت و منابع اینترنتی وجود دارند) ذکر نشده‌اند و مستقیماً به مدل‌سازی احتراق در فلوئنت پرداخته شده است.

مثال‌های ارائه شده در کتاب مدل‌سازی فرآیند احتراق با نرم‌افزار انسیس فلوئنت 17.2 قابل استفاده در فلوئنت 3/6 و انسیس فلوئنت نسخه 12 به بعد است. تمامی تصاویر ارائه شده در این کتاب مربوط به نرم‌افزار انسیس نسخه 2/17 اجرا شده در ویندوز 10 است. بدلیل پیشرفت‌های موجود در نسخه‌های مختلف نرم‌افزار انسیس فلوئنت، ممکن است شاهد کمی تغییر در گزینه‌های مربوط به تنظیمات نرم‌افزار باشید که جای هیچگونه نگرانی وجود ندارد، چون اکثر تغییرات ایجاد شده در پس‌زمینه نرم‌افزار است که شما دسترسی به آن‌ها ندارید و برای افزایش دقت و سرعت محاسبات انجام می‌گیرد.

فهرست مطالب
فصل اول: مدل‌سازی انتقال گونه‌ها و احتراق گاز
1-1- مقدمه
2-1- تشریح مسئله
3-1- پیش‌زمینه
4-1- تنظیمات و حل
1-4-1- آماده‌سازی
2-4-1- مش‌بندی
3-4-1- تنظیمات عمومی
4-4-1- مدل‌ها
5-4-1- مواد
6-4-1- شرایط مرزی
7-4-1- حل اولیه واکنش
8-4-1- پس‌پردازش
9-4-1- پیش‌بینی Nox
5-1- خلاصه
6-1- تمرین‌های بیشتر
فصل دوم: استفاده از مدل احتراقی غیرپیش‌آمیخته
1-2- مقدمه
2-2- تشریح مسئله
3-2- تنظیمات و حل
1-3-2- آماده‌سازی
2-3-2- فراخوانی و بررسی شبکه
3-3-2- تعیین حل‌گر و نوع آنالیز
4-3-2- تعیین مدل‌ها
5-3-2- تعریف مواد و ویژگی‌هایشان
6-3-2- تعیین شرایط مرزی
7-3-2- تعیین شرایط کاری
8-3-2- حل
9-3-2- پس‌پردازش
10-3-2- گزارش موازنه انرژی
4-2- خلاصه
5-2- تمرین‌های بیشتر
فصل سوم: مدل‌سازی واکنش شیمایی سطحی
1-3- مقدمه
2-3- تشریح مسئله
3-3- تنظیمات و حل
1-3-3- آماده‌سازی
2-3-3- فراخوانی و بررسی شبکه
3-3-3- تنظیم حل کننده و نوع تحلیل
4-3-3- تعیین مدل‌ها
5-3-3- تعریف مواد و ویژگی‌ها
6-3-3- تعیین شرایط مرزی
7-3-3- تنظیمات شرایط کاری
8-3-3- شبیه‌سازی جریان غیرواکنشی
9-3-3- شبیه‌سازی جریان واکنشی
10-3-3- پس‌پردازش و نتایج محاسبات
4-3- خلاصه
5-3- تمرین‌های بیشتر