1. 1. برای نسخه تحصیلی: از طریق ANSYS Academic Portal ثبت‌نام کنید
2. 2. برای نسخه تجاری: با نمایندگی ANSYS در ایران تماس بگیرید
3. 3. فایل نصب را دانلود کنید (حجم حدود ۲۰-۳۰ GB)
4. 4. شماره سریال و کد لایسنس را تهیه کنید
5. 5. نرم‌افزار ANSYS License Manager را جداگانه نصب کنید

1. 1. فایل نصب را با دسترسی Administrator اجرا کنید
2. 2. در بخش Product Selection، موارد زیر را انتخاب کنید:
   • • ANSYS Workbench
   • • Fluent
   • • CFD-Post
   • • DesignModeler
   • • SpaceClaim (برای مدل‌سازی هندسه)
3. 3. مسیر نصب را مشخص کنید (پیشنهاد: C:\Program Files\ANSYS Inc)
4. 4. تنظیمات Regional Settings را روی English (United States) قرار دهید
5. 5. فرآیند نصب ممکن است ۳۰-۶۰ دقیقه طول بکشد

1. 1. ANSYS License Manager را اجرا کنید
2. 2. در بخش License Server، آدرس سرور لایسنس را وارد کنید
3. 3. برای نسخه محلی: گزینه "Local License" را انتخاب کنید
4. 4. شماره سریال را وارد کرده و لایسنس را فعال کنید
5. 5. تنظیمات Firewall را برای پورت‌های ۱۰۵۵ و ۲۳۲۵ باز کنید

1. 1. ANSYS Workbench را از منوی Start اجرا کنید
2. 2. در پنجره Toolbox، روی "Fluid Flow (Fluent)" دابل کلیک کنید
3. 3. یک پروژه جدید با ساختار زیر ایجاد می‌شود:
   • • A2: Geometry (طراحی هندسه)
   • • A3: Mesh (شبکه‌بندی)
   • • A4: Setup (تنظیمات فیزیکی)
   • • A5: Solution (حل مسئله)
   • • A6: Results (نتایج)
4. 4. تنظیمات Units را روی SI system قرار دهید

1. 1. روی بخش Geometry در Workbench دابل کلیک کنید
2. 2. در SpaceClaim، از منوی File → New یک فایل جدید ایجاد کنید
3. 3. از منوی Units، واحدهای SI (meters) را انتخاب کنید
4. 4. از منوی View → Grid، شبکه نمایش را فعال کنید
5. 5. از View → Triad، محورهای مختصات را نمایش دهید

1. 1. از نوار ابزار سمت چپ، Sketch را انتخاب کنید
2. 2. صفحه XY را انتخاب کرده و Rectangle را رسم کنید (۱۰×۸ متر)
3. 3. از ابزار Dimensions، ابعاد دقیق را اعمال کنید
4. 4. از ابزار Pull، ارتفاع ۴ متر را ایجاد کنید
5. 5. بدنه را به عنوان Solid تعریف کنید
6. 6. از File → Export، فایل را با فرمت .scdoc ذخیره کنید

1. 1. دو مکعب کوچک (۰.۲×۰.۲×۰.۲ متر) در موقعیت ایستگاه‌های جوشکاری ایجاد کنید
2. 2. برای هر منبع، یک صفحه سطحی (Surface) به عنوان "Emission Surface" تعریف کنید
3. 3. نام‌گذاری مناسب: "Welding_Station_1", "Welding_Station_2"
4. 4. از ابزار Move، موقعیت دقیق را تنظیم کنید
5. 5. در صورت نیاز به مدل‌سازی سه‌بعدی، از Boolean → Subtract استفاده کنید

1. 1. دریچه‌های ورودی: ۴ دایره با قطر ۰.۳ متر در سقف (پخش یکنواخت)
2. 2. دریچه‌های مکش: ۲ مستطیل ۰.۵×۰.۳ متر در کف نزدیک دیوارها
3. 3. کانال‌های انتقال: لوله‌های با قطر ۰.۲ متر برای اتصال به سیستم اصلی
4. 4. استفاده از Pattern برای ایجاد آرایه‌های منظم
5. 5. تعریف Named Selections برای هر جزء تهویه

1. 1. در Workbench، روی Mesh دابل کلیک کنید
2. 2. از Mesh → Insert → Method، روش شبکه‌بندی را انتخاب کنید
3. 3. برای بدنه اصلی: Tetrahedral با اندازه المان ۰.۱ متر
4. 4. برای مناطق حساس (نزدیک منابع آلاینده): اندازه المان ۰.۰۲ متر
5. 5. از Inflation برای لایه‌های مرزی نزدیک دیواره‌ها استفاده کنید
6. 6. از Body of Influence برای refinement در مناطق انتشار آلاینده
7. 7. تعداد المان‌ها نهایی: ۵۰۰,۰۰۰ تا ۲,۰۰۰,۰۰۰ (بسته به دقت مورد نیاز)

1. 1. در Fluent، به General بروید
2. 2. Type: Pressure-Based (برای جریان‌های با عدد ماخ پایین)
3. 3. Time: Steady (برای شرایط دائمی)
4. 4. Units: SI units را تأیید کنید
5. 5. Gravity: فعال کنید (X=0, Y=0, Z=-9.81 m/s²)

1. 1. Models → Viscous: k-ε Realizable را انتخاب کنید
2. 2. Models → Species: Species Transport را فعال کنید
   • • Number of Species: ۲ (هوا + آلاینده)
   • • Reactions: غیرفعال (برای انتشار منفعل)
3. 3. Models → Energy: فعال کنید (برای انتقال حرارت)
4. 4. Models → Discrete Phase: فعال کنید (برای ذرات گرد و غبار)
5. 5. در صورت نیاز به جریان دوفازی: Multiphase → VOF

1. 1. Materials → Fluid را باز کنید
2. 2. برای هوا: air را انتخاب کنید
   • • Density: ۱.۲۲۵ kg/m³
   • • Viscosity: ۱.۸۰۹×۱۰⁻⁵ kg/m·s
   • • Thermal Conductivity: ۰.۰۲۴۲ W/m·K
3. 3. برای آلاینده‌ها: از Create/Edit استفاده کنید
   • • Manganese Oxide: Density = ۵.۰۳ g/cm³
   • • Welding Fumes: Density = ۲.۵ g/cm³
   • • Volatile Organic Compounds: Density = ۱.۲ g/cm³
4. 4. Mixture Templates را برای ترکیب هوا+آلاینده ایجاد کنید

ورودی‌های هوا (Velocity Inlet):

• • Velocity Magnitude: ۰.۵-۲.۰ m/s (بسته به نوع تهویه)
• • Turbulence: k = ۰.۳۷۵×۱۰⁻³ m²/s², ε = ۴.۶×۱۰⁻³ m²/s³
• • Temperature: ۲۹۳.۱۵ K (۲۰°C)
• • Species: Mass fraction آلاینده = ۰

خروجی‌ها (Pressure Outlet):

• • Gauge Pressure: ۰ Pa
• • Turbulence: Backflow مشخصات مشابه ورودی
• • Species: Zero diffusive flux

منابع آلاینده (Mass Flow Inlet یا Surface):

• • Mass Flow Rate: ۵×۱۰⁻⁶ kg/s (برای جوشکاری)
• • Species Mass Fraction: ۱.۰ (برای آلاینده خالص)
• • Temperature: ۳۰۰ K (۲۷°C)

دیواره‌ها (Wall):

• • Wall Motion: Stationary
• • Heat Flux: ۰ W/m² (یا Temperature مشخص)
• • Species: Zero diffusive flux

1. 1. Solution → Solution Methods را باز کنید
2. 2. Scheme: Coupled را انتخاب کنید
3. 3. Gradient: Least Squares Cell Based
4. 4. Pressure: PRESTO! (برای جریان‌های پیچیده)
5. 5. Momentum: Second Order Upwind
6. 6. Turbulence Kinetic Energy: Second Order Upwind
7. 7. Species: Second Order Upwind

1. 1. Solution → Monitors → Residuals
   • • Continuity: ۱×۱۰⁻⁴
   • • X/Y/Z-Velocity: ۱×۱۰⁻⁴
   • • k/ε: ۱×۱۰⁻⁴
   • • Species: ۱×۱۰⁻⁵
2. 2. Monitors → Report Files: فعال کنید
3. 3. Monitors → Force Reports: برای نیروی پسا (در صورت نیاز)
4. 4. Monitors → Surface Reports: برای مانیتورینگ غلظت‌ها
5. 5. Convergence Criteria: تنظیم آستانه همگرایی

گام ۱: راه‌اندازی (Initialization):

• • Solution → Solution Initialization
• • Method: Hybrid
• • Initial Values: از شرایط مرزی
• • Initialize را اجرا کنید

گام ۲: حل با CFL پایین:

• • Number of Iterations: ۵۰
• • CFL Number: ۵ (در Run Calculation)
• • مانیتورینگ Residuals را فعال کنید

گام ۳: افزایش دقت:

• • CFL را به ۵۰ افزایش دهید
• • تا رسیدن به همگرایی ادامه دهید
• • در صورت عدم همگرایی، CFL را کاهش دهید

گام ۴: بررسی همگرایی:

• • Residuals باید به آستانه رسیده باشند
• • کمیت‌های مانیتور شده باید ثابت شوند
• • Mass Balance باید برقرار باشد

نقشه‌های کانتور (Contours):

• • Graphics → Contours
• • Variable: Species → آلاینده مورد نظر
• • Surfaces: Planes در ارتفاع‌های مختلف
• • Range: User Defined (بر اساس TLV)
• • Color Scale: Rainbow برای دید بهتر

بردارهای سرعت (Vectors):

• • Graphics → Vectors
• • Surfaces: Planes در مناطق کلیدی
• • Scale: Auto-Scale یا تنظیم دستی
• • Skip: کاهش تعداد بردارها برای وضوح بهتر

خطوط جریان (Streamlines):

• • Graphics → Pathlines
• • Release from: Surfaces نزدیک منابع آلاینده
• • نمایش مسیر حرکت ذرات آلاینده

گزارش‌های سطحی (Surface Integrals):

• • Report → Surface Integrals
• • Report Type: Area-Weighted Average
• • Field Variable: Species Mass Fraction
• • Surfaces: Planes در ارتفاع تنفس (۱.۵ متر)

گزارش‌های حجمی (Volume Integrals):

• • Report Type: Volume Integral
• • Field Variable: Species Mass
• • ارزیابی کل آلاینده در محیط

گزارش‌های خطی (Line Integrals):

• • برای ارزیابی غلظت در امتداد مسیر کارگر
• • تعیین مناطق با غلظت بالا

1. 1. هندسه را مطابق ابعاد واقعی طراحی کنید
2. 2. دو منبع آلاینده (Mass Flow Inlet) با نرخ ۲.۵ mg/s ایجاد کنید
3. 3. شرایط مرزی تهویه عمومی: ۶ ACH (تعویض هوا در ساعت)
4. 4. برای سناریوهای LEV: Velocity Inlet با سرعت مکش اضافه کنید
5. 5. شبکه‌بندی را در مناطق نزدیک منابع ریز کنید
6. 6. مدل Species Transport را برای انتشار منگنز فعال کنید

• • مدل Evaporation برای تبخیر VOC
• • شرایط مرزی laminar flow
• • مدل Species Transport با واکنش شیمیایی
• • ارزیابی mixing effectiveness

• • مدل Discrete Phase برای ذرات
• • مدل DPM برای settling particles
• • شرایط مرزی moving reference frame
• • مدل multiphase برای water spray

1. 1. تهیه نقشه‌های ریسک: مناطق با غلظت‌های مختلف را رنگ‌بندی کنید
2. 2. محاسبه زمان مواجهه: ارزیابی غلظت در طول شیفت کاری
3. 3. ارزیابی کنترل‌ها: مقایسه سناریوهای مختلف کنترل آلاینده
4. 4. پیشنهاد بهبود: مکان بهینه تجهیزات ایمنی و سیستم‌های تهویه
5. 5. گزارش نهایی: مطابق با OSHA ۱۹۱۰.۱۰۰۰ و ACGIH Guidelines

1. 1. سه شبکه با تعداد المان‌های مختلف ایجاد کنید ( coarse, medium, fine)
2. 2. نتایج کلیدی را در هر شبکه مقایسه کنید
3. 3. اگر تفاوت کمتر از ۲% باشد، شبکه مناسب است
4. 4. معیارهای کلیدی: غلظت حداکثر، سرعت متوسط، کارایی LEV

1. 1. از دستگاه‌های اندازه‌گیری واقعی استفاده کنید (DustTrak, PIDs)
2. 2. نقاط اندازه‌گیری را در مدل تعریف کنید
3. 3. اختلاف مجاز: حداکثر ۲۵% برای غلظت‌ها
4. 4. در صورت اختلاف زیاد، مدل فیزیکی را اصلاح کنید