تحلیل دینامیکی و کنترل سرعت پیگ بازرسی خطوط لوله به روش qft
چکیده
بازرسی خطوط لوله انتقال سیالات مدفون شده در زیر زمین، توسط روش های غیر مخرب، از اهمیت ویژه ای برخوردار است. یکی از روش های این نوع بازرسی، استفاده از پیگ های مجهز به حسگرهای هوشمند است که قادر به اندازه گیری های خاصی در حین حرکت درون لوله هستند. حرکت این پیگ ها عموماً به کمک همان جریان سیال داخل لوله انجام می پذیرد. با توجه به تغییر موقعیت پیگ در لوله، فشار سیال تغییر کرده و به همین دلیل، سرعت پیگ می تواند کم یا زیاد شده و تأثیر نامطلوبی بر روی عملکرد حسگرهای نصب شده بر روی آن داشته باشد. از این جهت سرعت پیگ باید تقریباً ثابت نگه داشته شود. با در نظر گرفتن نیاز روزافزون صنایع نفت و گاز داخلی و نبود اطلاعات کافی برای کاربران و سازندگان این وسیله، در این پایان نامه سعی شده که معادلات دینامیکی حرکت پیگ با در نظر گرفتن اثرات متقابل جسم جامد و سیال تدوین شود. سپس برای کنترل سرعت آن با افزودن دریچه ای در مرکز آن و طراحی کنترل کننده ا-ی براساس روش qft، سعی می شود تا سرعت پیگ به صورت خودکار ثابت نگه داشته شود. در این تحقیق معادلات دینامیکی حرکت پیگ در مسیر لوله توسط قوانین نیوتن به دست می آیند. معادلات مربوط به نیروهای اعمالی از طرف سیال به پیگ نیز با نوشتن معادلات انتگرالی ممنتم برای دو حجم معیار قبل و بعد از پیگ و ساده سازی آنها به دست می آید. پس از ترکیب معادلات به دست آمده، معادله ی نهایی حاصل شده که به وسیله ی روش های عددی تحلیل می شود. تغییرات سرعت پیگ درون مسیر ترسیم و توانایی کنترل کننده ی طراحی شده به روش qft در ثابت نگه داشتن سرعت در مدلسازی ارائه شده، نمایش داده می شود