تحلیل دینامیکی شبکه های لوله توزیع سیال با در نظرگرفتن پدیده جدایی ستون مایع
چکیده
از دید فیزیکی، در یک مساله ضربه قوچ، خاموش شدن ناگهانی پمپ ها و یا بستن سریع شیرها سبب خواهد شد که تغییرات زیادی در فشار ایجاد شود. همچنین این موضوع باعث تشکیل حفره محلی، کاویتاسیون گسترده، نوسانات شدید در سیستم سازهای و هیدرولیکی و نوسانات قابل توجهی در سیال در حال انتقال میشود. به ویژه در صورتی که پدیده جدایی ستون مایع اتفاق افتند ضربات شدیدی بر سیستم و تاسیسات زیر مجموعه سیستم وارد خواهد شد. در اثر متلاشی شدن حفره های بخار ممکن است فشارهای زیادی با شیب زیاد در پیشانی موج ایجاد گردد که در کاربردهای عملی از اهمیت زیادی برخوردار است. تداخل سیال- سازه (fsi)در سیستمهای لوله، که در آن، رفتار دینامیکی سیستم لوله به علت پدیده ضربه قوچ مورد بررسی قرار می گیرد،مورد نظر است. ارایه مدل ریاضی و حل عددی مساله تداخل سیال- سازه ناشی از ضربه قوچ در شبکه لوله ها و لوله های معلق در معرض ضربه مستقیم، با در نظر گرفتن پدیده جدایی ستون مایع،هدف این پایان نامه می باشد. نتایح حاصل از روش حل عددی تماماً خطوط مشخصه(full moc)و خطوط مشخصه - اجزای محدود(moc-fem)، مورد بررسی قرار گرفته است. پدیده جدایی ستون مایع نیز، به دلیل اهمیت آن و اثرات مخربی که می تواند در یک سیستم لوله به دنبال داشته باشد در این پایان نامه مورد بررسی قرار گرفت. جهت تحلیل این پدیده، ساده ترین روش به نام مدل حبابهای متمرکز (dvcm) مورد استفاده قرار گرفت تا به راحتی بتوان آن را در سیستمهای لوله وارد کرده و درستی آن را تحقیق نمود. در این پایان نامه نشان داده شده است که اثرات fsi مورد توجه جدی بوده و لزوم در نظر گرفتن پدیده جدایی ستون مایع اکیداً توصیه می گردد. نتایج به دست آمده از مدل عددی در مقایسه با نتایج آزمایشگاهی معتبر نشان دهنده همگرایی مناسبی می باشد. با این حال ادامه فعالیت بیشتر بر روی ابعاد گوناگون این موضوع مورد نیاز می باشد.