1403/02/03
محمدرضا شیخ الاسلامی بورقانی

محمدرضا شیخ الاسلامی بورقانی

مرتبه علمی: استادیار
ارکید: https://orcid.org/0000-0003-0735-0225
تحصیلات: دکترای تخصصی
اسکاپوس: 56079339100
دانشکده: دانشکده فنی مهندسی
نشانی: دانشکده فنی و مهندسی. گروه مهندسی مکانیک
تلفن: 32625722

مشخصات پژوهش

عنوان
شبیه سازی عددی و امکان سنجی استفاده از پمپ های پیزوالکتریک جهت تزریق مواد بودارکننده به گاز طبیعی
نوع پژوهش
پایان نامه های تقاضا محور و غیر تقاضا محور
کلیدواژه‌ها
دستگاه بودارکننده گاز طبیعی، پمپ پیزوالکتریک، مدل سازی عددی، تعامل سازه و سیال
سال 1400
پژوهشگران فاطمه راهزانی(دانشجو)، رفعت محمدی(استاد راهنما)، محمدرضا شیخ الاسلامی بورقانی(استاد راهنما)

چکیده

با توجه به اینکه گاز طبیعی یک گاز بی بو و بی رنگ است ، تشخیص نشت احتمالی آن در خطوط لوله یکی از مسائل مطرح در صنعت گاز می باشد. روشی که امروزه برای هشداردهی به مصرف کنندگان جهت پیشگیری از بروز خطرات احتمالی ناشی از نشت گاز و جلوگیری از به هدر رفتن آن به کار می رود، بودارکردن گاز طبیعی به وسیله مواد بودارکننده است. در سیستم های بودارکننده گاز طبیعی از نوع کنارگذر، ماده بودارکننده به درون جریان گاز طبیعی نفوذ می کند. با تغییر دبی جریان گاز طبیعی در خط اصلی، میزان بودارکنندگی در این سیستم ها تغییر می کند؛ در نتیجه امکان کنترل دقیق میزان ماده بودارکننده اضافه شده وجود ندارد. لذا لازم است در سیستم های بودارکننده گاز طبیعی از نوع کنارگذر، که معمولا در ایستگاه های تقلیل فشار گاز با ظرفیت پایین استفاده می شوند، مقدار ماده بودارکننده اضافه شده به گاز طبیعی کنترل شود تا مقدار ماده بودارکننده در گاز طبیعی درون سیستم توزیع، از مقدار مجاز استانداردهای شرکت ملی گاز ایران (10-25 میلی گرم در هر مترمکعب استاندارد) تجاوز نکند. در پمپ های پیزوالکتریک با اعمال ولتاژ به دیافراگم های پیزوالکتریک، جریان سیال ایجاد می شود. از ویژگی های پمپ های پیزوالکتریک می توان به پاسخ زمانی خوب و امکان کنترل دبی در دبی های بسیار کم اشاره نمود. با توجه به این ویژگی ها، در این پایان نامه امکان استفاده از پمپ های پیزوالکتریک جهت تزریق مرکاپتان به گاز طبیعی به عنوان جایگزین سیستم های بودارکننده کنارگذر مورد بررسی قرار می گیرد. به این منظور عملکرد یک پمپ پیزوالکتریک تحت میدان الکتریکی با در نظر گرفتن معادلات اصلی جریان سیال، میدان الکتریکی و همچنین منظور نمودن تعامل سازه و سیال، به صورت عددی و با استفاده از نرم افزار انسیس فلوئنت شبیه سازی شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی با نتایج تجربی مقایسه گردید و مشاهده شد که میزان حداکثر خطا برابر 7/9 درصد است. نتایج شبیه سازی نشان داد که پمپ مورد بررسی می تواند جهت تزریق مرکاپتان در ایستگاه تقلیل فشار گاز پایلوت (ایستگاه CGS واقع در روستای مشهدِ میقان) مورد استفاده قرار گیرد. به طوریکه اگر ایستگاه پایلوت در حداکثر ظرفیت خود، معادل 10000 مترمکعب در ساعت کار کند، پمپ در ولتاژ 200 ولت و فرکانس 167/0 هرتز دبی مورد نیاز مرکاپتان را تزریق خواهد کرد. با تغییر مقدار گاز طبیعی