คอร์สออนไลน์เกี่ยวกับซอฟต์แวร์ด้านพลศาสตร์ของไหลของอนุภาค Barracuda แบ่งปันฟรี

ต่อไปนี้คือข้อมูลจาก Baidu ที่นำมาแบ่งปันให้ทุกคน โปรแกรม Barracuda (โปรแกรมสำหรับจำลองการไหลของของเหลวและอนุภาค) เป็นโปรแกรมเชิงพาณิชย์ที่ถูกออกแบบมาเพื่อจำลองการไหลของของเหลวและอนุภาค รวมถึงปฏิกิริยาทางเคมี โดยมีจุดมุ่งหมายเพื่อจำลองระบบการไหลในระดับอุตสาหกรรม หน่วยงานวิจัยจำนวนมากและบริษัทชั้นนำในรายชื่อ Fortune 500 ของโลกเลือกใช้มันเพื่อออกแบบโรงงานและปรับปรุงกระบวนการผลิต ชื่อภาษาจีน: Barracuda
คำอธิบายโดยย่อ: ชุดซอฟต์แวร์ Barracuda เป็นชุดซอฟต์แวร์ที่ถูกพัฒนาขึ้นมาเพื่อใช้ในการวิจัยเกี่ยวกับ Barracuda
ข้อได้เปรียบ: ซอฟต์แวร์ Barracuda มีประสิทธิภาพสูงในการนำไปใช้งานในอุตสาหกรรมเคมีและปิโตรเคมี
สารบัญ:
1. คำอธิบายโดยย่อ
2. วัตถุประสงค์ของการวิจัย
3. ข้อได้เปรียบ
4. การนำไปใช้งานในแต่ละด้าน
5. สถานการณ์การใช้งาน
คำอธิบายโดยย่อเพิ่มเติม: เมื่อใช้ Barracuda ลูกค้าของเราก็จะได้รับผลงานการออกแบบที่มีความน่าเชื่อถือ ความมั่นใจของเรามาจากหลักการทางวิทยาศาสตร์ที่อยู่เบื้องหลัง Barracuda นั่นเอง. เหมือนกับปลาซักเครื่องจริงๆ ซอฟต์แวร์ Barracuda ก็สามารถคำนวณได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพสูง มันมีความพิเศษมากจนไม่สามารถหาซอฟต์แวร์ด้านวิศวกรรมที่มีลักษณะคล้ายกันได้อีกเลย! Barracuda มีความสามารถสูงในการจำลองปรากฏการณ์ทางฟิสิกส์ที่ซับซ้อน เช่น ของไหล/อนุภาค/ความร้อน/ปฏิกิริยาเคมี ； มันมีความเร็วในการคำนวณสูง จึงสามารถหาคุณสมบัติที่ใกล้เคียงกับสภาวะคงที่ได้ภายในระยะเวลาที่กำหนด ทำให้คุณสามารถเปรียบเทียบและเลือกรูปแบบการออกแบบต่างๆ ได้อย่างรวดเร็ว หัวข้อการศึกษาหลักของ Barracuda ก็คือเทคโนโลยีการทำให้วัสดุที่มีลักษณะเป็นของแข็งสามารถเคลื่อนที่ได้เหมือนของเหลว โดยเทคโนโลยีนี้ถูกนำไปประยุกต์ใช้ในหลากหลายอุตสาหกรรม คำว่า “การทำให้เป็นของเหลว” นั้น หากพิจารณาตามความหมายตรงตัวแล้ว ก็คือการตั้งชื่อให้เข้าใจง่ายขึ้นเท่านั้น กล่าวคือ เป็นการทำให้วัสดุที่มีลักษณะเป็นของแข็งสามารถเคลื่อนที่ได้เหมือนของเหลวนั่นเอง วัตถุประสงค์ของการทำเช่นนี้ก็เพื่อเสริมประสิทธิภาพในการประมวลผลอนุภาค เช่น กระบวนการนำสารต่างๆ มาผสมกัน การแลกเปลี่ยนความร้อน การผสมสาร การเกิดปฏิกิริยาเคมี และอื่นๆ การคัดแยกเมล็ดธัญพืชออกจากเปลือก (โดยใช้ลมหรือกระแสอากาศ) ในการผลิตทางการเกษตร หรือการกำจัดทรายและขุดหาทองในแม่น้ำ ล้วนถือได้ว่าเป็นรูปแบบเบื้องต้นของเทคโนโลยีการทำให้สสารอยู่ในสภาพไหลได้ การนำเทคโนโลยีการทำให้สารอยู่ในสภาพไหลมาใช้ในอุตสาหกรรมนั้น มีตัวอย่างแรกคือเตาวินเคลเลอร์สำหรับการเปลี่ยนก๊าซให้อยู่ในสภาพไหล ซึ่งถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมของเยอรมนีตั้งแต่ปี ค.ศ. 192 ซอฟต์แวร์ Barracuda มีข้อได้เปรียบหลายประการ ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการในการจำลองกระบวนการไหลเวียนของสารในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น อุตสาหกรรมเคมี ปิโตรเคมี พลังงาน และโลหะวิทยาได้อย่างสมบูรณ์ ด้วยข้อได้เปรียบทั้งสามประการนี้ ทำให้ซอฟต์แวร์ของเรากลายเป็นผู้นำในการจำลองกระบวนการไหลเวียนของสารในอุตสาหกรรมเหล่านี้ ⒈ จำลองกลไกพื้นฐานของการเคลื่อนที่ของอนุภาคได้อย่างแม่นยำ ในระดับพื้นฐานที่สุด Barracuda สามารถเข้าใจกลไกการเคลื่อนที่ของอนุภาคได้อย่างถูกต้อง ใช้วิธีออยเลอร์ที่มีตารางจัดรูปแบบที่แน่นอน เพื่อจำลองสถานะก๊าซและของเหลว ซึ่งก็เหมือนกับวิธี CFD แบบดั้งเดิมนั่นเอง ； ส่วนการจำลองของแข็งในรูปแบบอนุภาคนั้น จะใช้วิธีลากรังจ์ (แบบไม่มีเครือข่าย) เพื่อแปลงให้กลายเป็นอนุภาคจำนวนมาก Barracuda สามารถจับกลไกสำคัญทั้งหมดที่เกิดจากการกระจายตัวในระดับอนุภาค (PSD) ได้อีกด้วย ผู้ใช้ยังสามารถกำหนดการกระจายตัวของขนาดอนุภาคได้ตามต้องการ และสามารถกำหนดจำนวนส่วนประกอบได้ไม่จำกัด เช่น ถ่านหินและทราย กลไกอื่นๆ ได้แก่ แรงดึงระหว่างของไหลกับอนุภาคที่มีการเชื่อมโยงกันอย่างสมบูรณ์ การชนและการสะท้อนของอนุภาคกับพื้นผิวจริง ปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นกับอนุภาคที่มีลักษณะเป็นของแข็ง และการลดขนาดของอนุภาคอันเนื่องมาจากการกลายเป็นก๊าซ ⒉ เพื่อยืนยันความแม่นยำและความถูกต้องของซอฟต์แวร์ของเรา รวมถึงเพื่อศึกษาลักษณะการไหลที่ซับซ้อนในระบบการทดลองขนาดใหญ่ Barracuda จึงเป็นสมาชิกเต็มรูปแบบของบริษัท PSRI ซึ่งเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านการศึกษาวัสดุแบบอนุภาค ทำให้สามารถเข้าถึงข้อมูลการทดลองของ PSRI ได้ PSRI ก็เป็นผู้ใช้ Barracuda เช่นกัน โดยใช้ Barracuda ในการออกแบบการทดลองต่างๆ เราได้ทำการวิจัยยืนยันจำนวนมากโดยใช้ข้อมูลจากเอกสารสาธารณะ นอกจากนี้ ซอฟต์แวร์ของเราก็ได้รับการทดสอบด้วยข้อมูลเฉพาะของผู้ใช้ด้วยเช่นกัน เรามั่นใจว่า Barracuda เป็นเครื่องมือสำหรับจำลองกระบวนการไหลที่ดีที่สุด ⒊ การคำนวณอย่างรวดเร็ว — การขจัดอุปสรรคในการคำนวณตัวเลข เพื่อช่วยให้โรงงานสามารถตัดสินใจในการออกแบบและปรับปรุงกระบวนการผลิตได้อย่างแม่นยำและมีประสิทธิภาพ การจำลองอุปกรณ์แบบฟลูอิไดซ์จึงจำเป็นต้องมีเงื่อนไขดังต่อไปนี้: ⑴ การจำลองแบบสามมิติอย่างสมบูรณ์ ； ⑵ขนาดของอนุภาคที่ถูกจำลองมีความหลากหลาย และมีจำนวนมาก ขนาดของอนุภาคสามารถเล็กได้ถึง 0.2 ไมโครเมตร ส่วนขนาดสูงสุดนั้นขึ้นอยู่กับขนาดของเครือข่ายของของไหล โดยทั่วไปแล้ว ขนาดของอนุภาคที่ใช้ในการจำลองด้วย Barracuda จะอยู่ในช่วง 1 ไมโครเมตร ถึง 5 มิลลิเมตร ส่วนจำนวนอนุภาคที่สามารถจำลองได้นั้นอยู่ที่ประมาณ 10^16 อนุภาค และมวลรวมของอนุภาคเหล่านี้ก็สามารถสูงถึงหลายร้อยตันได้ ； ⑶ความเร็วในการคำนวณจะต้องเพียงพอสำหรับการทำงานแบบวนซ้ำในกระบวนการออกแบบ เพื่อให้สามารถได้ผลลัพธ์ที่มีความหมายในสภาวะใกล้สมดุลได้อย่างรวดเร็ว ； โดยทั่วไป สำหรับปัญหาในระดับห้องปฏิบัติการ การคำนวณสามารถทำเสร็จได้ภายในไม่กี่นาทีถึงไม่กี่ชั่วโมง ส่วนสำหรับปัญหาขนาดใหญ่ในระดับอุตสาหกรรม โดยปกติแล้วจะใช้เวลาในการคำนวณตั้งแต่ไม่กี่ชั่วโมงไปจนถึงหลายวัน ； ⑷ต้องมีความสามารถในการกำหนดพารามิเตอร์และประเมินตัวเลือกการออกแบบต่างๆ ได้อย่างรวดเร็ว ให้มั่นใจว่าจะได้รับการออกแบบที่เหมาะสมที่สุด Barracuda สามารถตอบสนองเงื่อนไขทั้งสี่ข้อดังกล่าวได้ในเวลาเดียวกัน ซึ่งเป็นผลมาจากเทคโนโลยีเฉพาะของเรา นั่นก็คือ CPFD (Computational Particle Fluid Dynamics) วิธีการคำนวณแบบ CPFD ได้รับการเผยแพร่โดยดร.เดล หนึ่งในผู้ก่อตั้งบริษัท ในวารสาร Journal of Computational Physics และวารสารอื่นๆ ที่ได้รับการยอมรับในวงการนี้ บรรณาธิการด้านการประยุกต์ใช้ในแต่ละสาขา 1. อุตสาหกรรมเคมี อุตสาหกรรมเคมีถือเป็นอุตสาหกรรมที่ต้องอาศัยความรู้และเงินทุนอย่างมาก การผลิตในอุตสาหกรรมเคมีมีลักษณะเฉพาะคือ มีเทคโนโลยีการผลิตที่ซับซ้อน ต้องใช้วัตถุดิบหลายชนิดร่วมกัน กระบวนการผลิตต้องมีความสม่ำเสมอและต่อเนื่อง และยังมีการใช้พลังงานในปริมาณมากอีกด้วย อุปกรณ์ทำให้สารอยู่ในสภาพไหลเวียน เป็นอุปกรณ์สำคัญที่ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในกระบวนการผลิตทางเคมี ตัวอย่างการนำไปใช้ในงานวิศวกรรมจำนวนมากแสดงให้เห็นว่า Barracuda สามารถช่วยให้เราเข้าใจปรากฏการณ์การไหลแบบสามมิติที่ซับซ้อนในอุปกรณ์เหล่านี้ได้ รวมถึงปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นในเครื่องปฏิกรณ์ขนาดใหญ่ที่มีความลึกมาก (มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 10 เมตร) ด้วย ประเภทของเครื่องปฏิกรณ์ ได้แก่ อะคริลอนไนตร์ ไทเทเนียมไดออกไซด์ และโพลีเอทิลีน 2. อุตสาหกรรมปิโตรเคมี ปิโตรเคมีคือสาขาหนึ่งของอุตสาหกรรมเคมีที่ใช้น้ำมันหรือก๊าซธรรมชาติเป็นวัตถุดิบในการผลิตสารเคมี โดยกระบวนการผลิตที่สำคัญที่สุดในอุตสาหกรรมปิโตรเคมีก็คือการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาและการแยกโมเลกุลในสถานะไหล องค์ประกอบหลักสองอย่างที่เกี่ยวข้องกับเตาไหม้แบบกระแสหมุน ได้แก่ เครื่องปฏิกรณ์และเครื่องฟื้นฟู ล้วนมีส่วนเกี่ยวข้องกับกระบวนการนี้ทั้งสิ้น 3. ในด้านพลังงานและไฟฟ้า เครื่องเผาไหม้แบบบ่อกรวดหมุนเวียนมีข้อดีคือมีการปล่อยก๊าซ NOx ในปริมาณที่น้อย และสามารถเลือกใช้เชื้อเพลิงได้อย่างหลากหลาย นอกจากนี้ ยังสามารถใช้หินปูนเพื่อดักจับกำมะถันได้ถึง 98% ซึ่งเป็นผลมาจากการใช้ระบบบ่อกรวดภายในเตาเผาไหม้นั่นเอง ลูกค้าจำนวนมากประสบความสำเร็จในการใช้ Barracuda เพื่อช่วยทำความเข้าใจลักษณะเฉพาะของเตาที่มีความซับซ้อน เช่น เวลาที่เชื้อเพลิงและอากาศอยู่ภายในเตา กระบวนการหมุนเวียนของวัสดุแข็ง อัตราการพาวัสดุไปด้วย และปรากฏการณ์การกัดเซาะในบริเวณต่างๆ นอกจากนี้ยังสามารถปรับปรุงไดรเวอร์กระแสหมุนขนาดใหญ่ในอุปกรณ์เตาไหม้แบบหมุนเวียนได้อีกเช่นกัน เพื่อลดปัญหาการรั่วซึมของส่วนที่ใช้ในการปิดผนึกวงจร ก๊าซสังเคราะห์ที่ได้จากการแปลงถ่านหินและเชื้อเพลิงชีวภาพอื่นๆ ให้อยู่ในสภาพก๊าซ ซึ่งก็คือ CO และ H2 นั้น สามารถนำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงหรือวัตถุดิบสำหรับโรงงานอุตสาหกรรมได้ กระทรวงกลาโหมของสหรัฐฯ ได้ใช้ห้องปฏิบัติการด้านเทคโนโลยีพลังงานเพื่อศึกษาพฤติกรรมการไหลของก๊าซและของแข็งในเตาแปลงสาร โดยใช้เครื่อง Barracuda นอกจากนี้ ยังมีการใช้เครื่อง Barracuda เพื่อจำลองเตาแปลงสารขนาดใหญ่ที่มีความสูงของชั้นถ่านมากกว่า 30 เมตรอีกด้วย บริษัท TRI ใช้ Barracuda ในการออกแบบระบบแปลงพลังงานทางชีวภาพเป็นพลังงานทางเคมี โดยใช้ทรายเป็นตัวกลางในการถ่ายเทความร้อน การเกิดผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยาเคมีของบาราคูดานั้นสอดคล้องกับการลดลงของปริมาณอนุภาคแข็งอย่างแม่นยำ ปฏิกิริยาเคมีจะทำให้ขนาดของอนุภาคลดลงโดยอัตโนมัติ และการลดลงของขนาดอนุภาคนี้จะส่งผลต่ออัตราการไหลและอัตราการทำความสะอาดด้วย 4. ในอุตสาหกรรมโลหะวิทยา แร่ธาตุที่มีคุณค่ามากมายจำเป็นต้องได้รับการแปรรูปเพิ่มเติมหลังจากการขุดขึ้นมาในครั้งแรก ซึ่งรวมถึงการใช้ไทเทเนียมไดออกไซด์ในสีทาบ้านในฐานะสารให้สีขาว หรือการนำไทเทเนียมซึ่งเป็นโลหะที่มีคุณค่ามาใช้ประโยชน์ด้วย ； ไดออกไซด์ของแซร์เรียมถูกนำมาใช้เป็นชั้นหุ้มสำหรับแท่งเชื้อเพลิงนิวเคลีย การแปรรูปแร่เกือบทั้งหมดล้วนเกี่ยวข้องกับกระบวนการไหลของก๊าซกับของแข็ง และของเหลวกับของแข็งต่างๆ ต่อไปนี้คือตัวอย่างของการจำลองปฏิสัมพันธ์ระหว่างของเหลวกับอนุภาคที่เกี่ยวข้องกับการแปรรูปแร่ โดย Barracuda ได้ถูกนำมาใช้อย่างประสบความสำเร็จในด้านเหล่านี้แล้ว 5. ด้านอื่นๆ ในการแปรรูปแร่ บาราคูดาสามารถช่วยในการออกแบบอุปกรณ์และกระบวนการต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับการแปรรูปแร่ได้ การใช้งานที่พบได้บ่อย ได้แก่ การอบแห้ง การเผา การลดปริมาณเหล็กออกไซด์ การแยกด้วยแรงโน้มถ่วง รวมถึงท่อสำหรับการส่งต่อสารต่างๆ ด้วย อุตสาหกรรมเคมีเป็นอุตสาหกรรมที่ต้องอาศัยทั้งความรู้และเงินทุนอย่างมาก การผลิตในอุตสาหกรรมเคมีมีลักษณะเฉพาะคือ มีเทคโนโลยีการผลิตที่ซับซ้อน ต้องใช้วัตถุดิบหลายชนิดร่วมกัน กระบวนการผลิตต้องมีความสม่ำเสมอและต่อเนื่อง และยังมีการใช้พลังงานในปริมาณมากอีกด้วย อุปกรณ์ทำให้สารอยู่ในสภาพไหลเวียน เป็นอุปกรณ์สำคัญที่ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในกระบวนการผลิตทางเคมี ตัวอย่างการนำไปใช้ในงานวิศวกรรมจำนวนมากแสดงให้เห็นว่า Barracuda สามารถช่วยให้เราเข้าใจปรากฏการณ์การไหลแบบสามมิติที่ซับซ้อนในอุปกรณ์เหล่านี้ได้ รวมถึงปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นในเครื่องปฏิกรณ์ขนาดใหญ่ที่มีความลึกมาก (มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 10 เมตร) ด้วย ประเภทของเครื่องปฏิกรณ์ ได้แก่ อะคริลอนไนตร์ ไทเทเนียมไดออกไซด์ และโพลีเอทิลีน สถานะการใช้งาน: Barracuda ได้รับการนำไปใช้อย่างแพร่หลายในต่างประเทศในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น อุตสาหกรรมเคมี น้ำมัน โลหะวิทยา ไฟฟ้า และพลังงาน โดยใช้ในกระบวนการต่างๆ เช่น การเผา การทำให้แห้ง การดูดซับ การเปลี่ยนสถานะของก๊าซ การเร่งปฏิกิริยา และการแตกตัวของสารด้วยตัวเร่งปฏิกิริยา ตัวอย่างการนำไปใช้ในอุตสาหกรรมที่พบได้บ่อย ได้แก่ เตาไอน้ำแบบฟลูอิไดซ์เบดที่ใช้ในโรงไฟฟ้าถ่านหิน ห้องปฏิกิริยา FCC/อุปกรณ์การฟื้นฟูในกระบวนการกลั่นน้ำมัน เตาอบสำหรับการเผา/การหลอมในอุตสาหกรรมเคมีอนินทรีย์และอุตสาหกรรมโลหะวิทยา อุตสาหกรรมเหล็กและโลหะวิทยา การผลิตซีเมนต์ การผลิตซิลิคอนโพลีคริสตัล และอื่นๆ นับตั้งแต่ที่บริษัท Haiji Technology นำ Barracuda เข้ามาในประเทศไทยในปี 2010 ผลิตภัณฑ์นี้ก็ได้รับความสนใจอย่างมากจากมหาวิทยาลัยและบริษัทต่างๆ ที่ทำการวิจัยด้านการจำลองกระแสไหลหลายสถานะ ก่อนหน้านี้ นักวิจัยส่วนใหญ่ใช้ซอฟต์แวร์ CFD ทั่วไปอย่าง Fluent เพื่อจำลองการไหลของอนุภาค แต่ก็ประสบกับปัญหาต่างๆ เช่น ข้อมูลเกี่ยวกับอนุภาคไม่เพียงพอ มีข้อจำกัดมากมาย ความแม่นยำของผลการคำนวณต่ำ รวมถึงปัญหาด้านความเร็วและความเสถียรในการคำนวณ ดังนั้น ข้อได้เปรียบทางเทคโนโลยีที่เป็นเอกลักษณ์ของ Barracuda จึงสามารถช่วยเติมเต็มข้อบกพร่องของซอฟต์แวร์ CFD แบบดั้งเดิมในการจำลองการไหลของอนุภาคได้