رفعت محمدی

در سیستم های بودار کننده تزریقی موجود در ایستگاههای تقلیل فشار گاز، از پمپ های دیافراگمی استفاده می شود. پمپ های دیافراگمی از جمله پمپ های جابجایی مثبت هستند که از دیافراگم های رفت و برگشتی برای تولید جریان خروجی استفاده می کنند. عملکرد این پمپ ها بستگی به حرکت دیافراگم و تاثیر آن بر میدان جریان سیال درون پمپ دارد. با توجه به مشکلات موجود در عملکرد اینگونه پمپ ها در ایستگاه های گازی (مانند آسیب دیدن دیافراگم ها) شناخت دقیق عملکرد آنها از طریق شبیه سازی اهمیت می یابد. در این پایان نامه عملکرد یک نمونه از پمپ های دیافراگمی موجود در سیستم بودارکننده تزریقی ایستگاه تقلیل فشار گاز CGS اراک شبیه سازی شده است. شبیه سازی با روش های عددی المان محدود و حجم محدود و با در نظر گرفتن تاثیرات برهمکنش سازه و سیال دو طرفه در نرم افزار انسیس ورکبنچ و با استفاده از سیستم کوپلینگ انجام گردیده است. در مدلسازی بخش سازه از نرم افزار انسیس-استراکچرال گذرا و برای حل معادلات پیوستگی و مومنتوم حاکم بر دامنه سیال، از تقریب حجم محدود و حل کننده فشار محور در نرم افزار انسیس-فلوئنت استفاده شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی با نتایج آزمایشگاهی اعتبارسنجی شده و خطای دبی متوسط محاسبه شده از نتایج شبیه سازی شده در مقایسه با نتایج آزمایشگاهی در دامنه های حرکت زیاد کمتر از 7 درصد و در دامنه های حرکت کم، حداکثر 27 درصد می باشد. عملکرد پمپ در شرایط مختلف بررسی و توزیع سرعت و فشار سیال، تغییرات دبی سیال بر حسب زمان و تنش دیافراگم در زمان ها و شرایط مختلف مقایسه و تجزیه و تحلیل شده است. شبیه سازی عملکرد پمپ دیافراگمی مورد مطالعه در نوسان دیافراگم با دوره تناوب یک ثانیه و سه دامنه حرکت مختلف، شامل 0.8 و 0.5 و 0.2 میلی متر، نشان می دهد که با افزایش دامنه، سرعت سیال و درنتیجه میزان دبی سیال خارج شده از پمپ نیز افزایش می یابد، به طوریکه میزان دبی متوسط خروجی پمپ در دامنه های مذکور به ترتیب برابر با 0.00276، 0.000891 و 0.000631 کیلوگرم بر ثانیه می باشد. با افزایش دامنه حرکت دیافراگم، تنش اعمالی بر دیافراگم نیز افزایش یافته و باعث می شود که با افزایش دامنه حرکت از 0.2 به 0.8 میلی متر، مقدار تنش حداکثر اعمالی به دیافراگم 300 درصد افزایش یابد. همچنین تاثیر فرکانس نوسان دیافراگم بر عملکرد پمپ بررسی شده و نتایج شبیه-