شیر اطمینان بهعنوان یکی از تجهیزات کلیدی ایمنی در صنایع فرایندی، نقش حیاتی در جلوگیری از افزایش فشار بیش از حد و کاهش خطرات احتمالی انفجار یا آسیبهای سازهای ایفا میکند و عملکرد صحیح آن تضمینکننده ایمنی تجهیزات و پرسنل است. این تجهیز با تخلیه سریع سیال، بهویژه در شرایط اضطراری، همراه است که میتواند تولید نویز با شدت بالا و ارتعاشات مکانیکی در شیر و سیستم پیرامونی ایجاد کند. در حالی که دستورالعملهای تجربی معتبر نظیر API 521 روشهایی برای برآورد نویز در جریان گاز ارائه کردهاند، دادههای کافی برای سیالات مایع، موجود نبوده و این امر یک خلأ پژوهشی مهم در حوزه تحلیل آکوستیک شیرهای اطمینان مایع ایجاد کرده است. در این تحقیق، ابتدا شبیهسازی عددی جریان و نویز شیر اطمینان برای سیال گاز (هوا) انجام شد و نتایج با روابط تجربی API 521 مقایسه گردید که درصد خطای 9/6 درصد نشاندهنده دقت مناسب و اطمینانپذیری شبیهسازی بود. تحلیل عددی همچنین تطابق الگوی انتشار نویز چهارقطبی با نتایج پژوهشهای ریبنر را نشان داد و صحت مدلسازی هندسه و رویکرد عددی انتخابشده را تأیید کرد. بررسی نتایج نشان داد افزایش فشار ورودی موجب افزایش سرعت جریان در خروجی و به تبع آن افزایش شدت نویز در راستای محور خروجی میشود. اتصال یک لوله به طول یک متر در خروجی شیر موجب کاهش محسوس نویز در زوایای جانبی نسبت به محور اصلی گردید، در حالی که شدت نویز در محور خروجی تغییر قابل توجهی نداشت. در مرحله بعد، نویز ناشی از جریان سیال مایع آب مورد مطالعه قرار گرفت؛ همانطور که پیشبینی میشد، شدت نویز در جریان آب کمتر از هوا بود، که این کاهش ناشی از چگالی بالاتر و ویسکوزیته بیشتر آب و در نتیجه کاهش آشفتگی جریان است. با این حال، پدیده کاویتاسیون در جریان مایعات میتواند به منبعی برای تولید نویز تبدیل شود؛ تشکیل و فروپاشی حبابهای بخار در نواحی کمفشار موجب نوسانات موضعی فشار و ایجاد نویز قابل توجه میگردد. یافتههای این پژوهش، با توجه به کمبود دادههای تجربی در زمینه نویز جریانهای مایع، میتواند به عنوان مبنایی ارزشمند برای توسعه مدلهای عددی و تجربی در پیشبینی رفتار آکوستیکی شیرهای اطمینان مورد استفاده قرار گیرد و اطلاعات کاربردی برای طراحی بهینه و کاهش نویز در سیستمهای صنعتی فراهم کند.
