1403/02/03
رفعت محمدی

رفعت محمدی

مرتبه علمی: دانشیار
ارکید: https://orcid.org/0000-0003-3675-4851
تحصیلات: دکترای تخصصی
اسکاپوس: 6601987496
دانشکده: دانشکده فنی مهندسی
نشانی: دانشگاه اراک، گروه مهندسی مکانیک
تلفن:

مشخصات پژوهش

عنوان
شبیه سازی عددی ضربه قوچ در یک خط لوله الاستیک
نوع پژوهش
پایان نامه های تقاضا محور و غیر تقاضا محور
کلیدواژه‌ها
ضربه قوچ، جریان آرام و آشفته، مدل سازی عددی، امواج فشاری
سال 1398
پژوهشگران رفعت محمدی(استاد راهنما)، محمد آقایی(دانشجو)

چکیده

تغییر ناگهانی شرایط مرزی مانند باز و بسته شدن سریع شیرها، قطع و وصل ناگهانی پمپ و توربین و نظایر آن در خطوط انتقال سیالات باعث ایجاد جریان گذرایی می گردد که اصطلاحا ضربه قوچ نامیده می شود. موج های فشاری حاصل از این پدیده، با سرعت زیاد در سیستم، انتقال یافته و در صورتی که فشار از فشار مجاز سیستم بیشتر شود، باعث خرابی و متلاشی شدن آن می گردند. از این رو در طراحی خطوط لوله توجه به این پدیده امری ضروری است. در این پایان نامه، پدیده ضربه قوچ ناشی از بستن شیر با استفاده از حل عددی معادلات پیوستگی و اندازه حرکت و با استفاده از نرم افزار انسیس فلوئنت شبیه سازی شده است. شبیه سازی هم در جریان آرام و هم در جریان آشفته انجام شده و نتایج به دست آمده با نتایج آزمایشگاهی و تحلیل های تءوری مقایسه شده اند. همچنین پدیده ضربه قوچ تجزیه و تحلیل شده و بر اساس نتایج شبیه سازی، رفتار سیال در طول زمان در دوره تناوب انتشار ضربه قوچ به صورت دقیق بررسی شده است. به علاوه بر اساس مطالعات پارامتری انجام شده تأثیر پارامترهای مختلف همچون ضخامت و طول لوله، جنس لوله و دبی سیال بر شدت ضربه قوچ مطالعه شده است. نتایج بدست آمده نشان دادند که با افزایش ضخامت لوله، افزایش طول لوله و یا افزایش دبی سیال، شدت ضربه قوچ افزایش می یابد. در بین لوله هایی با جنس های مختلف، لوله های با مدول یانگ کمتر، همچون لوله هایPVC، عملکرد بهتری در مقابل ضربه قوچ دارند. همچنین تأثیر سرعت بستن شیر بر پدیده ضربه قوچ بررسی شده و نتایج نشان دادند که کاهش سرعت بسته شدن شیر می تواند شدت ضربه قوچ را کم کند، به طوریکه بستن شیر در مدت زمان دو ثانیه نسبت به بستن ناگهانی شیر، شدت ضربه قوچ را حدود 40درصد کاهش می دهد.