Article - SolidWorks Simulation, Article Mi, Articles

ความลับของแก้วพีทาโกรัส..คุณรู้หรือไม่..วิเคราะห์การไหลของน้ำ

ความลับของแก้วพีทาโกรัส..คุณรู้หรือไม่..วิเคราะห์การไหลของน้ำ

ซิมูเลชั่นแก้วพีทาโกรัส (Pythagoras Cup) วิเคราะห์การไหลของน้ำ

อาจมีบางท่านสงสัยว่าใช่ พีทาโกรัส เจ้าของทฤษฎีที่ว่าด้วยความสัมพันธ์ของสามเหลี่ยมมุมฉากหรือเปล่าคำตอบก็ คือ ใช่ (พีทาโกรัส เป็นนักคณิตศาสตร์และนักปราชญ์ชาวกรีกโบราณมีอายุในช่วงระหว่าง 570 – 495 ปีก่อนคริสตกาล) แล้วแก้วที่ว่านี้ประดิษฐ์ขึ้นมาเพื่อจุดประสงค์อันใด คำตอบก็ คือ ไว้สำหรับไม่ให้ผู้ที่มาร่วมงานเลี้ยงดื่มสุรามากจนเมาแล้วไปก่อความรำคาญให้แก่ผู้อื่น เมื่อรินของเหลวลงในแก้วจนถึงระดับที่ได้ออกแบบไว้ ของเหลวในแก้วก็จะไหลออกจากแก้วผ่านช่องว่างตรงแกนกลางออกไปทางด้านล่างของแก้วจนหมด ซึ่งหลักการทำงานของแก้วพีทาโกรัสนี้ใช้หลักการแบบเดียวกับกาลักน้ำ (Siphon)

ซิมูเลชั่นแก้วพีทาโกรัส

รูปที่ 1 แสดงการทำงานของแก้วพีทาโกรัส

(รูปจาก http://bit.ly/2ONfcQC)

            แล้วถ้าเราอยากจะทำการ Simulation เหตุการณ์ที่ของเหลวไหลออกจากแก้วเองจนหมดสามารถทำได้หรือไม่ และต้องทำอย่างไรบ้าง ซึ่งก็ต้องแน่นอนอยู่แล้วว่า ทำได้โดยใช้ฟีเจอร์ Free Surface ที่มีอยู่ใน SOLIDWORKS Flow Simulation

1.เริ่มต้นต้องดาวน์โหลด 3D ของแก้วพีทาโกรัสมาเสียก่อน โดยอาจดาวน์โหลดจาก https://grabcad.com/library/pythagoras-cup-1

2.สร้าง Lid ไว้สำหรับเติมของเหลวลงไปในแก้ว

ความลับของแก้วพีทาโกรัส..คุณรู้หรือไม่..วิเคราะห์การไหลของน้ำ

รูปที่ 2 แสดงโมเดลแก้วพีทาโกรัสที่เตรียมไว้สำหรับทำ Simulation

 

3. กำหนดขนาดของ Computational Domain

รูปที่ 3 แสดงโมเดลแก้วพีทาโกรัสที่เตรียมไว้สำหรับทำ Simulation

 

4. ให้เริ่มต้นการ Set Up ผ่าน Wizard โดยมีลำดับขั้นตอนดังรูปที่ 3 ในส่วนของของเหลวที่เติมลงไปในแก้วนั้นสมมติให้เป็นน้ำ

ความลับของแก้วพีทาโกรัส..คุณรู้หรือไม่..วิเคราะห์การไหลของน้ำ

ความลับของแก้วพีทาโกรัส..คุณรู้หรือไม่..วิเคราะห์การไหลของน้ำ

รูปที่ 4 เริ่มต้นเซ็ตอัพผ่าน Wizard

 

5. กำหนดอัตราการไหลของน้ำที่รินลงในแก้ว

ความลับของแก้วพีทาโกรัส..คุณรู้หรือไม่..วิเคราะห์การไหลของน้ำ

รูปที่ 5 กำหนดช่วงเวลาในการเติมน้ำลงในแก้ว

6. การสร้างเมชขอใช้เป็นค่า Default

7. เซ็ต Calculation Control Option

7.1 เนื่องจากลักษณะปัญหานี้จะเป็นแบบ Transient จึงต้องกำหนดเวลาที่จะทำการ Simulation โดยเคสนี้กำหนดไว้ 240 วินาที

รูปที่ 6 เซ็ตเวลาในการคำนวณ (Physical Time) 240 วินาที

 

7.2 กำหนดเรื่องของการเซฟผลลัพธ์

ความลับของแก้วพีทาโกรัส..คุณรู้หรือไม่..วิเคราะห์การไหลของน้ำ

รูปที่ 7 เซ็ตเรื่องการเซฟผลลัพธ์ทุก 0.1 วินาที และกำหนดการเซฟผลลัพธ์ในส่วนของ Transient Explorer

8. ทำการคำนวณ (RUN)

9. แสดงผลลัพธ์เป็น Volume Fraction of Water

รูปที่ 8 แสดงผลลัพธ์ (Volume Fraction of Water) ที่เวลาต่างๆ

ข้อมูลเพิ่มเติม : Simulation 

รายละเอียดของแก้วพีทาโกรัสสามารถดูเพิ่มเติมได้จาก YouTube

 

 

 


Photo of author
WRITTEN BY

Frozen Whale

ยังมีอีกหลายอย่างที่รอเราเข้าไปค้นหา สิ่งที่ไม่เคยเห็นไม่ได้แปลว่าไม่มี อย่าหยุดที่จะก้าว แต่จงก้าวต่อไปในทุกๆ วินาที เรียนรู้และอัปเดตอะไรใหม่ๆ อยู่เสมอ