نحوه‌ی عملکرد CFD

انجام پروژه CFD

به نام خدا و با سلام خدمت همه شما دوستان عزیز. در این مقاله از سایت آلفا پروژه قصد داریم قابلیت های علم بسیار جذاب دینامیک سیالات محاسباتی در رشته های گوناگون فنی مهندسی و نحوه انجام پروژه CFD در این زمینه را بیان کنیم. شاید برای بسیاری از عزیزان این سوال مطرح شود که CFD و نرم افزارهای تجاری موجود در این زمینه، توانایی مدلسازی چه مسائلی را دارا می باشند. در این مقاله سعی داریم در حد توان خود نمونه هایی از مسائلی که با CFD قابل شبیه سازی هستند را بیان کنیم.

امیدواریم شما عزیزان با استفاده از این مطلب هر چند ناقص اطلاعات مفیدی درباره CFD و قابلیت های آن در رشته های مختلف به دست آوردید.

ذکر این نکته ضروری است شما می توانید در صورت نیاز به مشاوره در زمینه انجام پروژه CFD با آلفا پروژه در تماس باشید. بدین منظور می توانید فرم سفارش پروژه کامل کرده یا بر روی دکمه سفارش پروژه در انتهای این نوشته کلیک نمایید.

قابلیت های مختلف CFD در رشته های مهندسی

در ابتدا قصد داریم نگاهی کوتاه بر سرگذشت سی اف دی و نحوه انجام پروژه سی اف دی از ابتدا تا کنون داشته باشیم. به طور خلاصه از سال 1910 میلادی تا کنون می توان چنین بیان کرد که:

• تا سال 1910میلادی: توسعه مدل های ریاضی و متدهای عددی
• 1910 تا 1940 میلادی : تجمیع کدل و متدها به منظور ارائه راه حل دستی
• 1940 تا 1950 میلادی: پیاده سازی معادلات به دست آمده در کامپیوترهای اولیه. و ارائه راه برای حل جریان در اطراف سیلندر توسط Kawaguti در سال 1953
• 1950 تا 1960 میلادی: انجام مطالعات اولیه برای شبیه سازی کامپیوتری جریان سیال بر اساس معادلات ناویر – استوکس توسط آزمایشگاه Los Alamos ایالات متحده آمریکا. ارزیابی کارایی متد Vorticity – Stream Function. اولین پیاده سازی جریان سیال دو بعدی، گذرا و غیر قابل تراکم در جهان
• 1960 تا 1970 میلادی: ارائه اولین مقاله علمی با عنوان Calculation of potential flow about arbitrary bodies در مورد شبیه سازی عددی اجسام سه بعدی توسط Hess و همکاران در سال 1967. تولید کدهای تجاری مختلف، تولید روش های مختلف شبیه سازی جریان آشفته نظیر مدل توربولانسی k-e
• 1970 تا 1980 میلادی: کدهای بسیاری تولید توسط شرکت های Boing و NASA تولید شده و در بعضی از فیلدها نظیر زیر دریایی ها، کشتی ها، اتومبیل و هلی کوپتر و هواپیما مورد استفاده قرار گرفت.
• 1980 تا 1990 میلادی: بهبود دقت حل های جریان های التراسونیک در حالت سه بعدی توسط Jameson و همکاران. کدهای تجاری نیز در این مرحله توسط آکادمی ها و صنعت توسعه یافتند.
• 1990 تا حال حاضر: استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی و انجام پروژه CFD در بخش های گوناگون مهندسی در سراسر جهان برای حل مسائل مختلف

نرم افزارهای تجاری CFD

در حال حاضر شرکت های بزرگی نظیر انسیس با ارائه نرم افزارهای سیالاتی بسیار قدرتمند نظیر فلوئنت و CFX راه نحوه‌ی عملکرد CFD را برای شبیه سازی مسائل پیچیده بسیار هموار نموده است. هرچند بعضی از دوستان از نرم افزار آباکوس برای انجام پروژه سی اف دی استفاده می کنند. علی ای حال، چه با استفاده از کدنویسی و چه با استفاده از نرم افزارمی توان نتایج قابل قبولی از شبیه سازی عددی با CFD به دست آورد. برای اطلاع بیشتراز نرم افزارهای تجاری موجود می توانید به مقالات زیر مراجعه نمایید.

از مزایای ویژه انجام پروژه CFD به وسیله نرم افزارهای مذکور نسبت به روش های تجربی می توان به هزینه بسیار پایین آن اشاره کرد. دستیابی به دقت بسیار بالا در آزمایشات تجربی نیازمند هزینه و وقت بسیار زیادی است و گاها این تلاش به شکست می انجامد. همچنین در روش عددی می توان بسیاری از پارامترهایی که در حالت تجربی قابل حصول نبوده، به راحتی به دست آورده و مورد مطالعه قرار داد. به عنوان نمونه در آنالیز حرارتی، آنتروپی و آنتالپی سیال به راحتی به دست آمده که در روش تجربی این مقادیر را نمی توان به آسانی به دست آورد.

CFD رشته مهندسی مکانیک

بیشترین کاربرد دینامیک سیالات محاسباتی در ارتباط با مهندسی مکانیک می باشد. سی اف دی یکی از اصلی ترین دروس مهندسی حرارت و سیالات می باشد. از قابلیت های زیبای CFD در زمینه انتقال حرارت و سیالات می توان به موارد زیر اشاره نمود:

• شبیه سازی انتقال حرارت دو بعدی و سه بعدی در تجهیزات مختلف نظیر مبدل های حرارتی، بویلرها
• مدلسازی احتراق در موتورهای احتراق داخلی
• مدلسازی انواع پمپ ها و کمپرسورهای گریز از مرکز (centrifugal) و محوری(axial)
• شبیه سازی جریان های چندفازی و نانو سیالات

دینامیک سیالات محاسباتی در رشته مهندسی هوافضا

دینامیک سیالات محاسباتی در گرایش های مختلف مهندسی هوافضا کاربردهای فراوانی دارد. از جمله این کاربردها می توان یه موارد زیر اشاره نمود:

• شبیه سازی تونل باد و آیرودینامیک روی اجسام مختلف
• شبیه سازی جریان های داخلی نظیر حریان درون نازل های همگرا واگرا
• شبیه سازی جریان های مافوق صوت و بروز پدیده شوک
• مدلسازی احتراق فراصوتی در موتورجت ، موشک های سوخت مایع و سوخت جامد
• مدلسازی اجسام دوار و واکنش بین سیال و سازه در این مسائل

سی اف دی و مهندسی شیمی

در زمینه مهندسی شیمی نیز تا حدودی می توان نحوه‌ی عملکرد CFD از قابلیت های دینامیک سیالات محاسباتی بهره جست. از جمله:

• شبیه سازی واکنش های همراه با انتقال حرارت
• شبیه سازی واکنش های همراه با انتقال جرم
• مدلسازی سوختن

دینامیک سیالات محاسباتی در رشته مهندسی عمران

مهمترین کاربرد دینامیک سیالات محاسباتی در زمینه مهندسی عمران اندرکنش یا تقابل بین سازه و سیال می باشد. این قسمت از علم سی اف دی اصطلاحا FSI تعریف می شود. از مهمترین FSI ها در زمینه مهندسی عمران می توان به موارد زیر اشاره نمود.

• تاثیر باد بر روی ساختمان های بلند و نحوه توزیع فشار بر روی آن ها
• تاثیر باد بر روی پل های معلق
• بررسی نحوه حرکت سیل درون شهر و خرابی های احتمالی توسط آن
• توزیع باد بر روی شهر و بررسی نحوه توزیع تند بادها

مهندسی معماری و شهرسازی

در زمینه مهندسی معماری و انجام پروژه سی اف دی در این زمینه نیز، دینامیک سیالات محاسباتی حرف های زیادی برای گفتن دارد. به صورت نمونه می توان به موارد زیر اشاره نمود.

• بررسی تهویه مطبوع ساختمان ها، سالن های آمفی تئاتر و سالن های ورزشی
• بررسی تاثیر باد و سیال آب بر امکان خرابی آثار باستانی و امکان بازسازی آن ها
• بررسی توزیع حرارتی ناشی از تابش خورشید بر روی ساختمان ها در فصول مختلف سال

انجام پروژه سی اف دی در رشته مهندسی آب، کشتی و دریا

نرم افزار CFX یکی از پرکاربردترین نرم افزارهای دینامیک سیالات محاسباتی در زمینه مدلسازی پدیده های مرتبط با مهندسی آب، مهندسی کشتی و مهندسی دریا می باشد.

• انجام پروژه CFD در زمینه شبیه سازی سدها و فشار وارده از طرف سیال بر بدنه آن ها
• بررسی عددی جریان های زیر زمینی و آبدهی چشمه ها
• شبیه سازی حرکت کشتی ها، شناورهای تندرو و بررسی ضرایب هیدرودینامیکی آن ها
• بررسی و شبیه سازی عملکرد موج های دریا، موج سازهای مصنوعی و تقابل (FSI) سازه های دریایی
• بررسی نیروها و فشار وارده بر تجهیزات زیر سطحی نظیر اژدر و زیردریایی ها

قابلیت های موجود در زمینه مهندسی نفت

در زمینه مهندسی نفت نیز می توان از دینامیک سیالات محاسباتی بهره جست. برای نمونه برای شبیه سازی میدان های نفتی و نحوه استخراج آن ها می توان از CFD استفاده نمود. همچنین در مدل سازی جریان های چند فازی درون چاه های نفتی می توان از سی اف دی استفاده کرد.

شبیه سازی عددی در رشته مهندسی برق و کامپیوتر

با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی می توان انتقال حرارت در بردهای الکترونیکی را شبیه سازی نمود. همچنین در نرم افزارهای مرتبط با CFD ، امکان شبیه سازی جریان های مغناطیسی نیز وجود دارد.

سی اف دی و فلوئنت

یکی از معتبرترین نرم افزارهای تجاری در زمینه دینامیک سیالات محاسباتی (CFD)، نرم افزار فلوئنت می باشد. این نرم افزار دارای قابلیت های بسیار متعدد در زمینه های متعدد عددی نظیر احتراق، انتقال حرارت، پاشش و… دارد. برای مشاوره و آشنایی بیشتر با این نرم افزار می توانید به صفحه انجام پروژه فلوئنت مراجعه نمایید.

حرف آخر

در این مقاله سعی شد کلی ترین قابلیت های دینامیک سیالات محاسباتی در رشته های مهندسی بیان شود. امیدوارم با این راهنمایی بسیار کوتاه و ناقص مسیر درستی در زمینه شبیه سازی عددی و انجام پروژه CFD انتخاب نمایید. با آرزوی موفقیت روز افزون برای شما عزیزان…

کتابخانه دیجیتال پروان

پدیدآور اصلی کرباسچی، محسن Karbaschi, Mohsen ناشر صنعتی شریف سال انتشار 1392 موضوع ها پدیده های سطحی Interfacial Phenomena / فصل مشترک Interfaces / جابه جایی مارانگونی Marangoni Convection / فن تحلیل پروفایل قطره Drop Profile Analysis Technique / حرکت نوسانی در میکروکانال ها Oscillatory Flows in Microchannels / فشار مویینگی Capillary Pressure / دینامیک سیالات محاسباتی Computational Fluid Dynamics (CFD) شماره راهنما ‭06-44678

بررسی رفتار غیرتعادلی سطوح مشترک سیال - سیال در شرایط دینامیک در حضور مواد فعال سطحی و نانوذرات: مطالعه آزمایشگاهی و مدل سازی دینامیک سیالات محاسباتی Non-Equilibrium Interfacial Behavior of Dynamic Interfaces in Presence of Surfactants and Nanoparticles; Experimental and Computational Fluid Dynamic Investigations

پدیدآور اصلی فیضی، پویان Fayzi, Pouyan ناشر صنعتی شریف سال انتشار 1397 موضوع ها مواد فعال سطحی Surfactants / نانوذرات سیلیکا Silica Nanoparticles / کشت سطحی Surface Tension / سرعت موضعی Local Velocity / دینامیک سیالات محاسباتی Computational Fluid Dynamics (CFD) / نسبت ابعاد Aspect Ratio شماره راهنما ‭06-51583

بررسی رفتار قطرات پراکنده در جریان گاز به کمک CFD Dispersed Drops Coalition Studi By CFD

پدیدآور اصلی نبوی نژاد، حسین Nabavinejad, Hossein ناشر صنعتی شریف سال انتشار 1389 موضوع ها شکست (فیزیک) Refraction / توزیع اندازه ذرات Particles Size Distribution / دینامیک سیالات محاسباتی Computational Fluid Dynamics (CFD) / پدیده به هم پیوستن رسوبات Coalescence Phenomenon / جریان گاز - مایع Gas-Liquid Flow شماره راهنما ‭06-40814

بررسی رفتار هیدرودینامیکی سفره ماهی به روش های عددی Hydrodynamic Investigation of Manta Ray MotionUsing Numerical Methods

پدیدآور اصلی صفری، هادی Safari, Hadi ناشر صنعتی شریف سال انتشار 1392 موضوع ها دینامیک سیالات محاسباتی Computational Fluid Dynamics (CFD) / روش حجم محدود Finite Volume Method / شبکه پویا Dynamic Mesh / ضریب های هیدرودینامیکی Hydrodynamic Coefficients / سفره ماهی مانتاری Manta Ray شماره راهنما ‭08-45778

بررسی سینتیک واکنش هیدروژناسیون NDMA به UDMH به کمک آنالیز دینامیک محاسباتی سیالات

پدیدآور اصلی گرجی، محمود. ناشر صنعتی شریف سال انتشار 1385 موضوع ها دینامیک سیالات محاسباتی Computational Fluid نحوه‌ی عملکرد CFD Dynamics (CFD) / هیدرودینامیک Hydrodynamics / انتقال جرم Mass Transfer / دی متیل هیدرازین نامتقارن Unsymmetrie Dimethylhydrazin / نیتروزودی متیل آمین Nitrozodimethylamine / هیدروژن زدایی کاتالیزوری Catalytic Dehydrogenation / واکنشگاه هم زن دار Stirred Tank Reactor شماره راهنما ‭06-36773

بررسی عددی اثرات تزریق گاز در نوک پره بر عملکرد کمپرسورمحوری گذر صوتی

پدیدآور اصلی چنارانی، علی. ناشر صنعتی شریف سال انتشار 1382 موضوع ها دینامیک سیالات محاسباتی Computational Fluid Dynamics (CFD) / تزریق هوای فشرده Compressed Air Injection / شکاف نوک Tip Clearance شماره راهنما ‭45-35476

بررسی عددی الگوی جریان اطراف پایه های پل دوتایی Numerical Analysis of Flow Pattern around Pile Groups (Two Piles)

پدیدآور اصلی دشت پیما، حامد Dashtpeyma, Hamed ناشر دانشگاه صنعتی شریف سال انتشار 1392 موضوع ها جریان آشفته Turbulent Flow / پایه کنار هم Side-by-Side Pier / پایه متوالی Tandom Pier / دینامیک سیالات محاسباتی Computational Fluid Dynamics (CFD) / تحلیل عددی Numerical Analysis / الگوهای جریان Flow Patterns شماره راهنما ‭09-45131

بررسی عددی تاثیر پارامتر های مختلف در بهبود کارایی یک آتریم برای تهویه طبیعی ساختمان ها Numerical Investigation of Various Parameters Influence in Atrium Efficiency Improvements for Building’s Natural Ventilation

پدیدآور اصلی فرزان، شاهین Farzan, Shahin ناشر صنعتی شریف سال انتشار 1396 موضوع ها ساختمان ها Buildings / تهویه طبیعی Natural Ventilation / دینامیک سیالات محاسباتی Computational Fluid Dynamics (CFD) / صرفه جویی انرژی Energy Conservation / آتریم Atrium شماره راهنما ‭58-50847

بررسی عددی جریان آشفته درون هیدروسیکلون های نفت زدا با استفاده از رهیافت شبیه سازی گردابه بزرگ Numerical Investigation of Turbulent Flow Inside De-Oiling Hydrocyclones Using Large Eddy Simulation Approach

پدیدآور اصلی سعیدی، میثم Saeedi, Maysam ناشر صنعتی شریف سال انتشار 1390 موضوع ها جداکننده دوفازی Two Phase Separator / شبیه سازی گردابه ای بزرگ Large Eddy Simulation (LES) / دینامیک سیالات محاسباتی Computational Fluid Dynamics (CFD) / دیدگاه اویلری - لاگرانژی Eulerian-Lagrangian Approach / هیدروسیکلون نفت زدا Deoiling Hydrocyclone شماره راهنما ‭08-42116

بررسی عددی جریان آشفته چرخشی به همراه ذرات جامد در یک سیکلون گازی جدا کننده

پدیدآور اصلی عباسی، حمید. ناشر صنعتی شریف سال انتشار 1385 موضوع ها سیکلون گازی Gas Cyclone / دینامیک سیالات محاسباتی Computational Fluid Dynamics (CFD) / جریان چرخشی متلاطم Turbulent Swirling Flow شماره راهنما ‭08-36784

بررسی عملکرد تزریق آب کم شور ارتقاء یافته بوسیله پلیمر به منظور ازدیاد برداشت نفت در مقیاس منفذ Pore-Scale Investigation of Polymer Enhanced Low Salinity Water flooding EOR

پدیدآور اصلی پشت پناه، محمد رضا Posht Panah, Mohammad Reza ناشر صنعتی شریف سال انتشار 1399 موضوع ها سیلاب زنی با آب نمک رقیق Low Salinity Water Flooding / ریزمدل Micromodel / بسپارها Polymers / شبیه سازی دینامیک مولکولی Molecular Dynamic Simulation / ازدیاد برداشت نفت Enhanced Oil Recovery / دینامیک سیالات محاسباتی Computational Fluid Dynamics (CFD) / اختلاط آب کم شور و آب شور Mixing between Low Salinity and High Salinity / پدیده انگشتی شدن گرانروی Viscous Fingering Phenomenon شماره راهنما ‭06-53911

بررسی عملکرد مبدل حرارتی میکروکانال جهت مایع سازی گاز طبیعی به کمک CFD CFD Modeling of a LNG Microchannel Heat Exchanger

پدیدآور اصلی مهدیان، احسان Mahdian, Ehsan ناشر صنعتی شریف سال انتشار 1390 موضوع ها دینامیک سیالات محاسباتی Computational Fluid Dynamics (CFD) / مبدل حرارتی ریزکانال Microchannel Heat Exchanger / ریزکانال مثلثی Triangular Microchannel / ریزکانال مستطیلی Rectangular Microchannel / مایع سازی گازی طبیعی Natural Gas Liquefaction / جریان جانبی Cross Flow شماره راهنما ‭06-43648

بررسی عملکرد پره توربین بادی با وجود زبری در سطح آن به کمک CFD The Study of Megawatt Wind Turbine Rotor Performance in Presence of Contamination Using CFD

پدیدآور اصلی عباس مهاجر Mohajer, Abbas ناشر صنعتی شریف سال انتشار 1392 موضوع ها توربین بادی Wind Turbine / هواشکن Airfoil / بهینه سازی Optimization / دینامیک سیالات محاسباتی Computational Fluid Dynamics (CFD) / انرژی تولیدی سالانه Annual Energy Production / زبری پره Blade Roughness / نظریه مومنتوم اجزای پره Blade Element Momentum Theory شماره راهنما ‭45-46754

بررسی نحوه انتشار گازهای سمی و تعیین محدوده خطر به کمک CFD Modeling of Atmospheric Toxic Release and Dispersion Using CFD

پدیدآور اصلی مختاری، مجتبی Mokhtari, Mojtaba ناشر صنعتی شریف سال انتشار 1389 موضوع ها گازهای سمی Hazardous Gas / دینامیک سیالات محاسباتی Computational Fluid Dynamics (CFD) / آمونیاک Ammonia / پاشیدگی Dispersion / مدل آشفتگی کا - اسپلاین K-Epsilon Turbulence Model شماره راهنما ‭06-41544

بررسی نحوه پخش آلاینده ذرات منتشرشده از منابع ترافیکی، به روش شبیه‌سازی در مقیاس میکرو Traffic Source Particle Pollution Distribution Using Micro-scale Simulation

پدیدآور اصلی بابایی، مهدی Babaei, Mahdi ناشر صنعتی شریف سال انتشار 1394 موضوع ها مدل سازی عددی Numerical Modeling / آلودگی هوا Air Pollution / تونل توحید Tohid Tunnel / دینامیک سیالات محاسباتی Computational Fluid Dynamics (CFD) / مدل سازی مقیاس میکرو Micro-Scale Modeling / انتشار آلاینده ها Pollutants Dispersion / منابع خطی انتشار Line Emission Sources شماره راهنما ‭08-48143

بررسی هیدرودینامیک بسترهای سیاله جوشان با وجود لوله مکش Investigation on the Hydrodynamic Behavior of Spouted beds with Draft Tube

پدیدآور اصلی مرادسلطانی، پوریا Morad Soltani, Pooria ناشر صنعتی شریف سال انتشار 1397 موضوع ها لوله مکش Draft Tube / شبیه سازی Simulation / دیدگاه اویلری - اویلری Eulerian-Eulerian Approach / دینامیک سیالات محاسباتی Computational Fluid Dynamics (CFD) / بستر جوشان Spouted Bed / سرعت ذرات جامد Solids Velocity Profile شماره راهنما ‭06-51074

بررسی هیدرودینامیک حرکت میکروآبزیان و میکروشناگرها و شبیه‌سازی عددی حرکت میکروارگانیسم‌ها با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی The Hydrodynamic Study of Swimming Microorganisms and Numerical Simulation of Micro-swimmers Using Computational Fluid Dynamics

پدیدآور اصلی مقیمی خیرآبادی، ایمان Moghimi Kheirabadi, Iman ناشر صنعتی شریف سال انتشار 1396 موضوع ها دینامیک سیالات محاسباتی Computational Fluid Dynamics (CFD) / شبیه سازی عددی Numerical Simulation / پارامترهای هندسی Geometric Parameters / جریان سیال Fluid Flow / عدد رینولدز پایین Low Reynolds Number / ریزشناگر با دم مارپیچ Helical Tail Microswimming شماره راهنما ‭08-50457

بررسی وتحلیل تفرق و انتشارامواج در سازه های مغروق و معرفی روش منطقه بندی برای سازه های مغروق

پدیدآور اصلی بامداد، مهرداد. ناشر صنعتی شریف سال انتشار 1378 موضوع ها پراش موج Wave Diffraction / موج آب Water Wave / روش اجزای مرزی Boundary Element Method / تکینگی Singularity / سازه های دریایی Offshore Structures / سازه های پوسته ای Shell Structures / دینامیک سیالات محاسباتی Computational Fluid Dynamics (CFD) شماره راهنما ‭08-32645

بررسی و شبیه سازی گسترش آتش سوزی از یک وسیله نقلیه به وسیله نقلیه دیگر در تونل Investigation and Simulation of Fire Spread from a Vehicle to another in a Tunnel

پدیدآور اصلی بزرگ عصاره، حمید رضا Bozorgasareh, Hamidreza ناشر صنعتی شریف سال انتشار 1392 موضوع ها دینامیک سیالات محاسباتی Computational Fluid Dynamics (CFD) / نرم افزار شبیه ساز پویای آتش Fire Dynamic Simulator (FDS)Software / آتش در تونل Fire in Tunnel / گسترش آتش Fire Spread / انتشار دود Smoke Propagation شماره راهنما ‭08-45761

بررسی و مدل سازی تاثیر مواد آلاینده سطحی در استخراج مایع - مایع

پدیدآور اصلی حقدوست، عطیه. ناشر صنعتی شریف سال انتشار 1386 موضوع ها استخراج مایع - مایع Liquid-Liquid Extraction / دینامیک سیالات محاسباتی Computational Fluid Dynamics (CFD) / فن قطره منفرد Single Drop Technique / آلوده شدن Contamination شماره راهنما ‭06-37281

مقاله آموزشی شماره ۸: روش‌های کلی گسسته‌سازی معادلات حاکم بر جریان سیال

برای شبیه‌سازی جریان با استفاده از CFD، بعد از تولید هندسه، تولید مش و انتخاب معادلات حاکم باید این معادلات را گسسته کرد. سه روش کلی برای این کار روش تفاضل محدود (FDM)، روش حجم محدود (FVM) و روش المان محدود (FEM) است که در این مقاله مختصرا معرفی می‌شوند.

واژه‌های کلیدی

دینامیک سیالات محاسباتی یا CFD، روش تفاضل محدود، روش حجم محدود، روش المان محدود

فهرست مطالب

معادلات حاکم بر جریان سیال در این مقاله معرفی شده‌اند. در CFD این معادلات در شبکه محاسباتی گسسته‌سازی و حل می‌شوند. در این مقاله روش‌های کلی گسسته‌سازی معادلات حاکم بر جریان سیال معرفی می‌شوند.

روش تفاضل محدود (FDM: Finite-difference Method)

این روش که اولین روش مورد استفاده برای حل عددی معادلات دیفرانسیل بوده است، اولین بار توسط اویلر (Euler) (احتمالا در سال ۱۷۶۸ میلادی) استفاده شده است [۱]. در روش تفاضل محدود از فرم دیفرانسیلی معادلات حاکم بر جریان سیال استفاده می‌شود. اساس این روش استفاده از بسط تیلور برای گسسته‌سازی مشتق‌های متغیرهای جریان موجود در معادلات حاکم است. به‌عنوان مثال مشتق مرتبه اول در نقطه x₀ به‌صورت زیر گسسته و تقریب زده می‌شود:

دقت تقریب بالا از مرتبه ۱ است، O(∆x). به‌صورت مشابه می‌توان مراتب دقت بالاتر برای مشتق مرتبه اول و نیز مشتق‌های مراتب بالاتر را تقریب زد.

یکی از امتیازات مهم روش تفاضل محدود سادگی آن است. ولی ازآنجاکه این روش نیاز به یک شبکه باسازمان (Structured Grid) دارد، دامنه کاربرد آن محدود است، زیرا استفاده از این شبکه در هندسه‌های واقعی که عموما پیچیده هستند، مشکل است. برای آشنایی با شبکه باسازمان به این مقاله مراجعه کنید.

دو نمونه شبکه باسازمان برای استفاده در FDM از مرجع [۲]

روش حجم محدود (FVM: Finite-volume Method)

در این روش برای گسسته‌سازی از قوانین بقا و فرم انتگرالی معادلات حاکم استفاده می‌شود. در حقیقت در این روش معادلات بقا در هر یک از سلول‌های میدان حل اعمال می‌شوند. اگر گفته شود روش تفاضل محدود با گره‌های (Nodes) شبکه کار می‌کند، روش حجم محدود با سلول‌های شبکه سروکار دارد و هر سلول را یک حجم کنترل (Control Volume) برای اعمال قوانین بقا می‌بیند. البته انتخاب سلول‌های شبکه برای اعمال قوانین بقا یکی از انتخاب‌ها است که به آن اصطلاحا Cell-centered scheme می‌گویند. در Cell-centered scheme کمیت‌های جریان در مرکز هر سلول شبکه ذخیره و حجم‌های کنترل همان سلول‌های شبکه در نظر گرفته می‌شوند. در مقابل Cell-vertex scheme وجود دارد که در آن کمیت‌های جریان در نقاط شبکه ذخیره می‌شوند. در این روش حجم کنترل می‌تواند اجتماع تمام سلول‌های شبکه که در هر گره مشترک هستند، باشد که به آن حجم کنترل Overlapping می‌گویند و یا می‌تواند حجمی باشد که گره شبکه در مرکز آن نحوه‌ی عملکرد CFD قرار گیرد که به این حالت حجم کنترل Dual گفته می‌شود.

(a): حجم کنترل روش Cell-centered و (b): حجم کنترل روش Cell-vertex (Dual)

مزیت روش حجم محدود این است که به‌راحتی می‌توان از آن هم در شبکه باسازمان و هم در شبکه بی‌سازمان (Unstructured Grid) استفاده کرد. امروزه این روش به‌صورت گسترده استفاده می‌شود [۱].

روش المان محدود (FEM: Finite-element Method)

این روش که ابتدا فقط برای تحلیل‌های سازه‌ای استفاده می‌شد، در سال ۱۹۵۶ میلادی توسط Turner و همکارانش معرفی شد. در اوایل دهه ۱۹۹۰ میلادی بود که از این روش به‌صورت گسترده برای حل مسائل سیالات استفاده شد. برای استفاده از این روش شبکه باید بی‌سازمان باشد.

در این روش با توجه به نوع المان‌ها (سلول‌های) شبکه و دقت مورد نیاز، تعداد مشخصی نقطه که در آن‌ها مشخصات جریان باید محاسبه شود، روی مرز‌ها و/یا داخل المان‌ها در نظر گرفته می‌شود. تعداد کل نقاط ضرب‌در تعداد مجهولات، تعداد درجات آزادی مسئله را مشخص می‌کند. علاوه بر این یک سری Shape Function که تغییرات حل داخل هر المان را نشان می‌دهند، باید تعریف شود. این Shape Functionها خطی یا از درجات بالاتر هستند و مقدارشان خارج از المان مورد نظر صفر است.

برای استفاده از روش المان محدود، معادلات حاکم بر جریان باید از فرم دیفرانسیلی به یک فرم انتگرالی معادل تبدیل شوند. جذابیت این روش به خاطر همین فرم انتگرالی و استفاده از شبکه بی‌سازمان است که هر دوی این موارد این روش را برای استفاده در هندسه‌های پیچیده مناسب می‌کند. مبنای ریاضی روش المان محدود بسیار پیچیده است و در مقایسه با روش حجم محدود، هزینه عددی بیش‌تری دارد [۱].

از مزیت‌های دیگر FEM می‌توان به این اشاره کرد که در شبکه‌های درشت بیش‌ترین دقت را دارد و برای مسائل لزجی که در آن‌ها Diffusion غالب است و نیز در مسائل لزج سطح آزاد (Free Surface) عملکرد بسیار مطلوبی دارد. اشکال آن هم این است که در مسائل بزرگ کند است و برای جریان‌های آشفته به‌خوبی توسعه نیافته است [۲].

حل جریان در یک مبدل حرارتی با استفاده از FEM

تحلیل سازه‌ای با استفاده از FEM

سایر روش‌های گسسته‌سازی

در کنار روش‌های بالا، در موارد خاص می‌توان برای گسسته‌سازی معادلات حاکم بر جریان سیال از روش‌های زیر:

Lattice Boltzmann Method

استفاده کرد که برای آشنایی بیش‌تر با آن‌ها مطالعه مرجع [۱] و یا سایر منابع مرتبط توصیه می‌شود.

جمع‌بندی و نتیجه‌گیری

سه روش اصلی برای گسسته‌سازی معادلات حاکم FDM، FVM و FEM هستند. تقریبا 80 درصد برنامه‌های تجاری CFD از FVM استفاده می‌کنند. ۱۵ درصد از FEM و ۵ درصد از سایر روش‌ها استفاده می‌کنند. مزیت FDM سادگی آن و اشکال آن این است که محدود به شبکه‌های ساده است. روش المان محدود مبنای ریاضی بسیار پیچیده‌ای دارد و بیش‌تر برای تحلیل سازه‌ای استفاده می‌شود. برای کدها و نرم‌افزارهای صنعتی FVM پیشنهاد می‌شود، زیرا در اکثر مسائل دقت قابل قبولی دارد، هزینه محاسباتی آن مقرون‌به‌صرفه است و در تمام شبکه‌ها قابل استفاده است.

آشنایی با فارکس و نحوه عملکرد آن

معاملات بازار ارز خارجی مشابه خرید و فروش انواع دیگر سهام و اوراق بهادار یا مانند همان بازار بورس است. تفاوت اصلی این است که معاملات فارکس به صورت جفت و یک به یک ، انجام می شود ، مانند EUR/USD (یورو/دلار آمریکا) یا JPY/GBP (ین ژاپن/پوند انگلیس). هنگامی که یک معامله در فارکس انجام می دهید ، یک ارز را می فروشید و ارز دیگری را می خرید. اگر نرخ ارز خریداری شده در برابر ارز فروخته شده شما افزایش یابد ، سود می کنید.

به عنوان مثال ، فرض کنید نرخ مبادله بین یورو و دلار آمریکا 1.40 به 1 است.یعنی به ازای هر یک یورو باید یک دلار و چهل سنت بپردازید ، اگر 1000 یورو خریداری کنید ، 1400 دلار آمریکا پرداخت خواهید کرد. اگر نرخ مبادله بعداً به 1.50 به 1 برسد ، می توانید این مقدار یورو را به ارزش 1500 دلار بفروشید و 100 دلار سود به دست آورید! به همین راحتی!

چطور بهترین بروکر فارکس را با تریدر نووا بشناسیم؟

تخصص تریدر نووا شناسایی بهترین بروکر فارکس (آپدیت سال 1400) است! شما برای شروع سرمایه گذاری و معامله گری نیاز به یک کارگزاری معتبر دارید! در سال 2021 تیم مربیان مدت زمان زیادی را صرف شناسایی و معرفی بهترین بروکر برای ایرانیان نموده است. نتایج این تحقیقات که با منابع آکادمیک و به صورت کاملا علمی همراه با تجربه فراوان در دوازده سال معامله گری برای شما گردآوری شده است را در لینک وبسایت در ادامه مطلب بخوانید.

در کنار آن این وبسایت یک دانشنامه جامع اینترنتی بازار سرمایه است که دایره المعارف کامل سرمایه گذاری و اینوست در بازارهای مالی ایرانی و جهانی است. اگر علاقه مندید سرمایه های کوچک و اندک را به دارایی های بیشتری تبدیل کنید و در ایران از ثروت خود در برابر تورم و نرخ رکود محافظت کنید به این سایت مراجعه کنید و از تمام مطالب آن در حوزه کسب درآمد اینترنتی مطمئن و امن استفاده کنید!

در ادامه مطلب خلاصه ای از نقد و بررسی دو مورد از کارگزاری های معتبر بازار ارز خارجی را میخوانیم تا به صورت کامل آشنا و با امنیت خاطر وارد این حیطه سرمایه گذاری بشید:

در بروکر لایت فارکس Tradernova با دانش کامل معامله کنید

LiteForex در سال 2005 تأسیس شد ، دفتر مرکزی آن در قبرس است و توسط کمیسیون بورس و اوراق بهادار قبرس (CySEC) مطابق با دستورالعمل سازمان های معتبر در ساختارهای مالی از جمله (MiFID) رگوله شده است.

لایت فارکس تمام وجوه مشتریان را از طریق صندوق جبران سرمایه گذاران بیمه می کند. این حفاظت از موجودی منفی در همه حساب ها را ارائه می دهد و زیان را به موجودی صفر تبدیل می کند تا مشتری هرگز به شرکت بدهکار نباشد.

شرایط معامله در این بروکر

لایت فارکس دو حساب لایو – Classic و ECN و یک حساب آزمایشی نامحدود ارائه می دهد. اسپردهای متغیر از 2.0 پیپ در حساب کلاسیک بدون کارمزد شروع می شود و برای جفت های اصلی حساب ECN کارمزد 10 دلار دریافت می شود-هرچند اسپرد ها می توانند به 0 پیپ نیز برسند. لایت فارکس همچنین یک بروکر اجرای معاملات در بازار است که از پلتفرم های استاندارد صنعتی MetaTrader4 و MetaTrader5 پشتیبانی کامل ارائه میکند. این مورد امکانات زیادی از جمله خدمات معاملات کپی را به شکل عالی برای شما ارائه می کند.

ضمنا مشتریان علاوه بر اسپرد و کمیسیون معاملات تنها هزینه دیگری که پرداخت میکنند، 3 یورو در ماه برای حسابهایی است که غیر فعال باقی مانده اند. لایت فارکس همچنین حسابهای بدون ربا و مبادله اسلامی را برای مشتریان مسلمان ارائه می دهد.

متن کامل و رفرنس تحقیقاتی ما در خصوص بروکر لایت فارکس را در لینک زیر بخوانید:

بروکر آلپاری، شناخته شده ترین بروکر در بین ایرانیان

Alpari در سال 1998 تأسیس شد و در سال 2013 به الپاری اینترنشنال یا Alpari International تغییر نام داد که نام تجاری این شرکت است – شرکتی که توسط کمیسیون خدمات مالی (FSC) جمهوری موریس مجاز و رگوله شده است. این کارگزاری همچنین با انتشار آمار عملکرد در وب سایت خود در مورد کیفیت سرعت اجرا ، شفافیت و غیره گزارش های منظم ارائه می دهد.

شما در این کارگزاری توانایی معامله گری با بیش از 250 ابزار مالی CFD از جمله جفت ارز های فارکس ، فلزات گرانبها، کالاها ، سهام و شاخص ها را از پلتفرم های تجاری معتبر MetaTrader 4 و MetaTrader 5 دارید. همچنین برای انواع سیستم عامل های رومیزی مثل مک لینوکس ، وب و تلفن همراه هم الپاری برای شما شرایط ترید را فراهم کرده است. این بروکر همچنین دسترسی به Alpari CopyTrade را برای کپی موقعیت های معاملاتی از سایر معامله گران موفق فراهم می کند.

برای مطالعه کامل متن Review بروکر آلپاری به وبسایت تریدر نووا ، به آدرس زیر مراجعه کنید:

هشدار! این مطلب صرفا برای آشنایی شما با کسب‌وکار مهمان منتشر شده است و سایت چطور هیچ مسئولیتی را در رابطه با آن نمی‌پذیرد. اطلاعات بیشتر

نحوه تجارت CFD در OctaFX

CFD های شاخص به عنوان یکی از محصولات مالی با رشد سریع در بازار ، فرصتی منحصر به فرد برای کسب سود از نوسانات بازار سهام همراه با ارائه اهرم بالا و برنامه معاملات انعطاف پذیر ارائه می دهند. در صورتی که از قبل با معاملات فارکس آشنا هستید ، ممکن است شاخص ها یک بازار جالب برای کشف باشد.

CFD های شاخص با وجود مبتنی بر اصول مشابه ، از برخی جنبه ها با تجارت ارز متفاوت هستند. در زیر تمام اطلاعاتی را که برای شروع تجارت CFD نیاز دارید پیدا خواهید کرد.

CFD های شاخص چیست؟

طبق تعریف ، شاخص یک ارزیابی آماری از چگونگی تغییر قیمت در مجموعه سهام با گذشت زمان است که امکان ارزیابی عملکرد کلی یک بازار خاص را فراهم می کند. بسته به معیارهای انتخاب ، شاخص ها می توانند به عنوان ملی ، جهانی ، صنعتی یا مبادله ای طبقه بندی شوند. علاوه بر این ، روشهای مختلف محاسبه امکان تقسیم آنها به شاخصهای سهام با وزن ، شاخصهای وزن (یا کل بازار) و شاخصهای سهام با وزن یکسان را دارند.

شاخص وزنی قیمت با افزودن قیمت هر سهام و تقسیم نتیجه بر تعداد کل سهام با وزن بیشتر به آنهایی که قیمت بالاتری دارند ، محاسبه می شود ، یعنی هرچه قیمت یک سهام خاص بیشتر باشد ، بیشتر بر شاخص تأثیر می گذارد. یکی از محبوب ترین شاخص های وزنی قیمت ، میانگین صنعتی داو جونز است.

در شاخص های وزنی با نحوه‌ی عملکرد CFD ارزش ، سهم های فردی بسته به سرمایه بازار توزین می شوند ، یعنی هرچه ارزش بازار بزرگتر سهام های برجسته یک شرکت باشد ، تأثیر بیشتری بر شاخص آن دارد. NASDAQ و SP 500 نمونه هایی از شاخص های وزنی مقادیر پرکاربرد هستند.

تمام سهام شاخص شاخص هم وزن بدون در نظر گرفتن سرمایه بازار یا جایزه ، تأثیر یکسانی دارند. برای چندین شاخص مشهور ، مانند SP 500 ، نسخه های هم وزن وجود دارد.

همانطور که از توضیحات مشخص است ، یک شاخص اساساً یک مقدار آماری است که به طور مستقیم قابل معامله نیست. با این حال ، می توان از نوسانات شاخص از طریق یک مشتق سود کسب کرد ، اوراق بهاداری که ارزش آن از یک دارایی اساسی حاصل می شود. مشتقات می توانند مبتنی بر مبادله (به عنوان مثال معاملات آتی و اختیارات) یا بدون نسخه (به عنوان مثال CFD) باشند. اولی از طریق صرافی سازمان یافته معامله می شود در حالی که دومی بین دو طرف معامله می شود.

CFD مخفف قرارداد برای تفاوت است و اساساً توافقی برای مبادله اختلاف بین قیمت ورود و خروج است. معامله CFD شامل خرید یا فروش دارایی اساسی نیست (به عنوان مثال ، یک سهم یا کالا) ، با این حال قیمت آنها منعکس کننده حرکت دارایی است.

آنچه باعث تمایز CFD نسبت به سایر مشتقات می شود ، توانایی تجارت قطعات خرد با اهرم نسبتاً بالا است. برای یک تاجر فردی به این معنی است که او می تواند قیمت های شاخص را حدس بزند و از نوسان قیمت با سپرده اندک و ریسک کم سود کسب کند.

نحوه معامله CFD ها

شاخص های اصلی بازار سهام مانند FTSE 100 ، داو جونز ، SP و شاخص DAX آلمان تمایل دارند که به خوبی به تجزیه و تحلیل فنی پاسخ دهند و به طور کلی ترجیح داده می شوند معامله گران کوتاه مدت. از دیگر شاخص های معروف می توان به Frances CAC-40 و Japans Nikkei 225 اشاره کرد. از نظر

بنیادی ، این امر عمدتاً به کشوری که این شاخص از آن نشأت می گیرد و همچنین بخشهای اقتصادی که نمایندگی می کند بستگی دارد. در زیر می توانید شرح مختصری از شاخص های اصلی را که برای تجارت ارائه می دهیم ، بیابید.

شاخص صنعتی داو جونز

نماد: US30
ساعت معاملات: دوشنبه - جمعه ، 01.00 - 23.15 ، 23.30 - 24.00
به لطف نوسان بازارهای ایالات متحده ، شاخص صنعتی داو جونز یکی از محبوب ترین ابزارها در بین معامله گران است. داو جونز که از 30 شرکت بزرگ آمریکایی تشکیل شده است ، مقطعی از اقتصاد نحوه‌ی عملکرد CFD ایالات متحده را ارائه می دهد و در نتیجه تحت تأثیر انتشار اخبار از منطقه قرار دارد.

شاخص Standard and Poors 500

نماد: SPX500
ساعات معاملاتی: دوشنبه - جمعه ، 01.00 - 23.15 ، 23.30 - 24.00
شاخص محبوب دیگر ایالات متحده استاندارد Standard Poor's 500 است که از ارزش سهام 500 شرکت بزرگ ایالات متحده جمع آوری شده است. از آنجا که 70 درصد بازار سهام را پوشش می دهد ، SP500 می تواند معیار بهتری از اقتصاد آمریکا نسبت به داو جونز تلقی شود.

شاخص Nasdaq 100

نماد: NAS100
ساعات معاملاتی: دوشنبه - جمعه ، 01.00 - 23.15 ، 23.30 - 24.00
شاخص NASDAQ 100 متشکل از 100 شرکت بزرگ ذکر شده در بورس NASDAQ نشان دهنده تعدادی از صنایع از جمله سخت افزار و نرم افزار کامپیوتر ، ارتباطات از راه دور ، تجارت خرده فروشی / عمده فروشی و بیوتکنولوژی با تأثیر همه این بخش ها بر اقتصاد ، می توان انتظار داشت که شاخص تحت تأثیر اخبار مالی ایالات متحده قرار گیرد.

نمایه ASX 200

نماد: AUS200
ساعت معاملاتی: دوشنبه تا جمعه ، 02.50-9.30 ، 10.10-24.00
بر اساس قرارداد آتی شاخص سهام سهام سیدنی (SFE) ، شاخص Aussie 200 حرکت بخشهای مختلف بازار سهام استرالیا را اندازه گیری می کند. همزمان با پاسخ به اخبار و گزارش های اقتصادی از استرالیا ، این امر نیز تحت تأثیر تغییرات قیمت کالاها قرار دارد زیرا اقتصاد استرالیا به آنها بسیار وابسته است.

شاخص Nikkei 225

نماد: JPN225
ساعات معاملاتی: دوشنبه تا جمعه ، ساعت 02.00-23.00
اغلب به عنوان معادل داوجونز ژاپنی شناخته می شود ، Nikkei 225 یک شاخص سهام در بورس سهام توکیو است که متشکل از 225 شرکت برتر ژاپن است ، از جمله Canon Inc. ، Sony Corporation و شرکت تویوتا موتور. از آنجا که اقتصاد ژاپن به شدت صادرات گرا است ، این شاخص ممکن است تحت تأثیر برخی اخبار اقتصادی از ایالات متحده قرار گیرد.

فهرست Eurostoxx 50

نماد: EUSTX50
ساعت معاملات: 9.00-23.00
Euro Stoxx 50 ، طراحی شده توسط Stoxx Ltd ، یک شاخص وزن دارایی است که از بزرگترین شرکتها در چندین صنعت از جمله SIEMENS ، SAP ، SANOFI ، BAYER ، BASF و غیره تشکیل شده است. این شاخص 50 شرکت از 11 کشور اتحادیه اروپا را شامل می شود: اتریش ، بلژیک ، فنلاند ، فرانسه ، آلمان ، ایرلند ، ایتالیا ، لوکزامبورگ ، هلند ، پرتغال و اسپانیا.

DAX 30

نماد: GER30 ساعتهای
معاملاتی: 9.00-23.00
یکی دیگر از شاخصهای محبوب محبوبیت سرمایه ، DAX آلمان ، از 30 شرکت برتر تجارت در بورس اوراق بهادار فرانکفورت ، از جمله BASF ، SAP ، Bayer ، Allianz و غیره تشکیل شده است. معمولاً اعتقاد بر این است که بازار خوبی با حجم قابل توجه ، زیرا تمایل دارد که چندین ساعت در یک زمان با عقب نشینی نسبتاً کوچک روند کند. مانند تمام شاخص های اصلی سهام ، به طور معمول به خوبی به تحلیل های فنی پاسخ می دهد و تحت تأثیر اخبار اقتصادی از آلمان و به طور کلی اتحادیه اروپا قرار دارد.

IBEX 35

نماد: ESP35
ساعت معاملات: 10.00-18.30
IBEX 35 ، با ترسیم 35 سهام پرمصرف اسپانیا ، شاخص بازار سهام بولسا مادرید است. این شاخص به عنوان شاخص وزن دارایی بر اساس روش آزاد شناور است ، به این معنی که سهام هایی را که در دست سرمایه گذاران عمومی است حساب می کند ، در مقابل سهام محدود شده توسط خودی های شرکت. برخی از بزرگترین شرکتهای متشکل از BBVA ، Banco Santander ، Telefónica و Iberdrola ، با این حال ، توجه به این نکته مهم است که لیست دو بار در سال بررسی و به روز می شود.

CAC 40

نماد: FRA40
ساعت معاملات: 9.00-23.00
CAC 40 شاخص شاخص بازار سهام شناور آزاد اروپا است ، CAC 40 شاخص معیار بازار سهام در فرانسه است. این نماینده 40 سهم برتر در بازار سهام یورونکست پاریس است. از آنجا که فرانسه حدود یک پنجم اقتصاد اروپا را نمایندگی می کند ، ممکن است دیدگاهی راجع به بازار اروپا ارائه دهد و همچنین فرصتی برای سود حاصل از نوسانات قیمت خود فراهم کند. CAC 40 سهام موجود در صنایع مختلف را شامل می شود ، از جمله داروسازی ، بانکداری و تجهیزات نفتی.

FTSE 100

نماد: UK100
ساعت معامله: 9.00-23.00
همچنین Financial Times Stock Exchange 100 یک شاخص وزنی با ارزش بازار است که نماینده 100 شرکت برتر تراشه آبی در بورس اوراق بهادار لندن است. گفته می شود این شاخص بیش از 80٪ از کل سرمایه در انگلستان را ترسیم می کند. سهام به صورت شناور آزاد توزین می شوند تا اطمینان حاصل شود که فقط مجموعه فرصت های سرمایه گذاری در شاخص گنجانده شده است. گروه FTSE شاخص را مدیریت می کند ، که به نوبه خود سرمایه گذاری مشترک بین فایننشال تایمز و بورس اوراق بهادار لندن است.

چگونه تجارت را شروع کنیم؟

اولین قدم افتتاح حساب OctaFX MT5 است که تمام شاخص های ذکر شده در بالا و همچنین 28 جفت ارزی ، نفت خام و فلزات را ارائه می دهد. شما بدون مبادله و کارمزد و سود کم معامله خواهید کرد.