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सीएफडी एवं सॉफ्टवेयर

कंप्यूटेशनल फ्लुड डायनेमिक्स (सीएफडी)

कम्प्यूटेशनल फ्लूड डायनामिक्स (सीएफडी) विज्ञान और प्रौद्योगिकी की शाखा है जो आसपास के विभिन्न इंजीनियरिंग और प्राकृतिक वस्तुओं में द्रव प्रवाह अनुकरण के साथ गर्मी और और भार स्थानांतरण का अध्ययन करती है । यह अनेक अभियांत्रिकीय उपकरणों में द्रव प्रवाह बहुत ही महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। आवश्यक संचालन मानकों के लिए इस तरह के उपकरणों की डिजाइनिंग इन प्रवाह की विशेषताओं के विश्वसनीय भविष्यवाणी के बिना असंभव है। सीएफडी कई प्रवाह उपकरणों की मॉडलिंग और डिजाइन अनुकूलन करने में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। सीएफडी सिमुलेशन भी वास्तविक ऑपरेटिंग शर्तों के साथ इंजीनियरिंग सिस्टम का सत्य पैमाने पर प्रवाह समाधान कर सकें। सीएफडी विश्लेषण का उपयोग करते हुए डिजाइन और विकास में नेतृत्व का समय काफी कम किया जा सकता है और प्रयोगात्मक मॉडल परीक्षण में प्रतिलिपि में न प्रस्तुत करने योग्य प्रवाह की स्थिति का अनुकरण कर सकते हैं। सीएफडी के परिणाम प्रवाह क्षेत्र के विषय में अधिक विस्तृत और व्यापक जानकारी प्रदान करते हैं।

एफसीआरआई में सीएफडी परियोजना

व्यावहारिक द्रव गतिशीलता की समस्याओं को हल करने के लिए कम्प्यूटेशनल द्रव डायनेमिक्स का उपयोग करने प्रयास के रूप में एफसीआरआई में 1991 के में प्रारम्मभिक कार्य शुरू हुआ। प्रारंभिक प्रयास के रूप में मानक द्रव गतिशील समस्याओं के समाधान के लिए फोरट्रान कोड्स को विकसित करने के लिए किए गए थे क्योंकि वाणिज्यिक कोड भी महंगे भी थे या उपलब्ध नहीं थे। इस दिशा में फोरट्रान कोड की एक संख्या विकसित की गई और समस्याओं को हल करने का प्रयास कर रहे थे। उस समय पर संस्थान में उपलब्ध 486 मशीन में एक साधारण समस्या के विशिष्ट समाधान में लगभग एक सप्ताह का समय लग जाता था।

जैसे-जैसे वाणिज्यिक कोड और अधिक उपलब्ध होते जा रहे थे और कंप्यूटिंग संसाधन सस्ते हो रहे थे, संस्थान ने सामान्य प्रयोजन के रूप में सीएफडी सॉफ्टवेयर FLUENT प्राप्त किया। सॉफ्टवेयर मुख्य रूप से परीक्षण या प्रयोग के चुनाव को सत्यापन के लिए और अनुकूलन करने के लिए इस्तेमाल किया गया था जो तरल पदार्थों के प्रवाह तथा थर्मल की समस्याओं पर किया जाना था जिन्हें संस्थान द्वारा हाथ में लिया गया था और जिनका वैधीकरण किया जाना था। सॉफ्टवेयर के नवीनतम संस्करण के साथ अद्यतन किया गया था जिससे संस्थान में सिकुड़न, असंपीडन, गुहिकायन और बहुचरण द्रव प्रवाह, कैविटेशन, आदि नई समस्याओं का समाधान करने की क्षमता विकसित हो सके।

एफसीआरआई ने विभिन्न उद्योगों और अन्य वैज्ञानिक और तकनीकी संगठनों के लिए डिजाइन अनुकूलन, मॉडलिंग, सिमुलेशन, डिजाइन आदि सत्यापन के क्षेत्र में कई प्रायोजित/ आंतरिक सीएफडी परियोजनाएं शुरू की हैं। प्रवाह प्रणाली और सिमुलेशन के सीएफडी मॉडलिंग FLUENT सॉफ्टवेयर पैकेज का उपयोग करते हुए, एक सीमित मात्रा विधि पर आधारित किया जाता है। संस्थान के पास ANSYS सॉफ्टवेयर का नवीनतम संस्करण है।

  1. निम्नलिखित प्रमुख क्षेत्र इसमें शामिल हैं-
    फ्लो सिमुलेशन विभिन्न प्रकार के प्रवाह मीटर के माध्यम से जैसे वैंचुरी मीटर, छिद्र मीटर, थर्मल जन प्रवाह मीटर, शंकु प्रवाह मीटर, भंवर बहा प्रवाह मीटर, पिटॉट ट्यूब आदि, ।

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  1. प्रवाह सिमुलेशन वाल्व के विभिन्न प्रकार, पाइपिंग विन्यास, बैंड्स, डिफ्यूज़र, पंप सेवन, प्रवाह नलिका, स्थिर मिक्सर, आदि के माध्यम से ।

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  1. द्रव प्रवाह की मॉडलिंग और मध्यवर्ती हीट एक्सचेंजर्स के माध्यम से, हवा प्रवेश साइलेंसर, IHX सील्स और लैबीरिन्थ सील्स आदि के माध्यम से रिसाव का अनुकरण ।

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  1. रिएक्टर के सर्ज टैंक के अनुकरण और डिजाइन अनुकूलन अध्ययन प्रवाह, थूथन मेड़,(स्नाउट वेयर) आदि ।
  2. स्थापना प्रभाव फ्लो मीटर्स पर अध्ययन।
  3. विभिन्न प्रकार के स्ट्रेनर्स के फ्लो सिमुलेशन और डिजाइन अनुकूलन.

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 “कम्प्यूटेशनल द्रव डायनेमिक्स और सॉफ्टवेयर की मूल बातें” पर एक बुनियादी प्रशिक्षण पाठ्यक्रम जुलाई माह के दौरान दो दिनों के लिए प्रतिवर्ष आयोजित किया जाता है।

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