تحلیل جریان غیرماندگار سریع در خطوط لوله توسط مدل اصطکاکی غیرماندگار
نویسندگان
چکیده مقاله:
تحلیل جریانهای غیرماندگار سریع از این جهت که منجر به جلوگیری از وارد شدن خسارات شدید به سیستم آبرسانی میشود دارای اهمیت فراوان است. در تحلیلهای رایج فرض بر این است که ارتباط تنش برشی جداره با سرعت متوسط در سطح مقطع لوله در حالت غیرماندگار همانند حالت ماندگار است و روابط بیانکننده تنش برشی جداره مانند رابطه دارسی- ویسباخ یا هیزن- ویلیامز در هرگام زمانی از جریان غیرماندگار نیز صادق میباشد. این در حالی است که در تحلیل جریانهای غیرماندگار سریع مانند ضربهقوچ، روابط تنش برشی جداره در حالت ماندگار نامعتبر است چرا که افت ناشی از اصطکاک را کمتر از مقدار واقعی پیشبینی میکند. لذا در این تحقیق ابتدا طی مدلسازی آزمایشگاهی، پدیده جریان غیرماندگار سریع بر روی یک سیستم مخزن، لوله و شیر مورد بررسی قرار گرفت که لوله آن از جنس پلیاتیلن به قطر 63 میلیمتر و با 3 طول 32، 47 و 80 متر میباشد. هر طول لوله با 3 دبی مختلف و بستن سریع شیر در حضور مخزن تامین بار آبی با ارتفاع استاتیکی تراز آب 5 متر مورد آزمایش قرار گرفته است. این شرایط هیدرولیکی فوق توسط مدلی کامپیوتری که با زبان برنامهنویسی MATLAB کدنویسی شده است شبیهسازی و نتایج آن با دادههای آزمایشگاهی مورد مقایسه قرار گرفت. این برنامه قادر است جریان غیرماندگار سریع را بهکمک مدلهای اصطکاکی شبهماندگار و غیرماندگار شبیهسازی نماید. نتایج نشان دهنده آن است که مدل به خوبی قادر است دادههای آزمایشگاهی را شبیهسازی نماید و مدلهای اصطکاکی غیرماندگار (0529/0RMSE=) و شبهماندگار (0858/0RMSE=) بهترتیب عملکرد بهتری را در تخمین جریان غیرماندگار سریع از خود نشان میدهند. همچنین امواج فشاری آزمایشگاهی، شبیهسازی شده با مدل اصطکاکی غیرماندگار و مدل اصطکاکی شبهماندگار روند میرایی سریعتری داشتند.
منابع مشابه
واسنجی چند شاخصه شبکه خطوط لوله آبرسانی تحت جریان غیرماندگار
جهت ارزیابی عملکرد یک شبکه آبرسانی لازم است تا هیدرولیک جریانهای ماندگار و غیر ماندگار در آن با دقت بالا شبیهسازی شوند. به این منظور از مدلهای ریاضی استفاده میشود. واسنجی پارامترهای با اثرگذاری دینامیکی همچون ضرایب افت شبهماندگار، افت غیر ماندگار و سرعت موج در سیستم‌های پیچیده کار دشواری است و غالباً از روش‌های مبتنی بر تحلیل معکوس جریان به این منظور استفاده میشود. در این تحقیق مدل ریاضی ت...
متن کاملمدلسازی عددی پدیده های دینامیکی افت غیرماندگار و اثرات ویسکوالاستیک در خطوط لوله تحت جریان گذرا
رفتار ویسکوالاستیک لولههای پلیمری در مرحله طراحی و همچنین برای تحلیل سیگنال ضربهقوچ با اهداف تشخیصی، باید در نظر گرفته شود. تحقیق حاضر به معرفی و مدلسازی اثرات دینامیکی افت غیرماندگار و ویسکوالاستیک دیواره لولههای پلیمری رایج در کارهای آبرسانی، در جریانهای گذرا میپردازد. بر این اساس معادلههای سازگاری بر اساس افت غیرماندگار و خواص ویسکوالاستیک دیواره لوله بازنویسی شده و با بهکارگیری روش...
متن کاملارزیابی افت اصطکاک غیرماندگار در جریان گذرا
جریان گذرا با کاهش آنی دبی جریان ناشی از بسته شدن سریع شیر یا از کار افتادن پمپ در شبکههای آبرسانی ایجاد میشود. جریان گذرا با ایجاد کردن موجهای فشاری زیاد و کم، ممکن است به خطوط لوله آسیب برساند. مقایسه نتایج آزمایشگاهی و عددی در مطالعات پیشین نشان میدهد که مدلهای اصطکاک شبهماندگار با فرض یکنواخت و یک‌بعدی بودن پروفیل سرعت، قادر به پیشبینی صحیح فرآیند اتلاف انرژی امواج فشاری نیستند. بناب...
متن کاملبررسی اثر سیال غیرنیوتنی در جریان غیرماندگار در سیستم لوله‌ها
تغییر ناگهانی دبی در سیستم لوله‌ها منجر به نوسانات فشار می گردد که به عنوان ضربه قوچ شناخته می شود. در این مقاله به بررسی جریان غیرماندگار ناشی از بستن سریع شیر در یک سیستم شیر، لوله، مخزن پرداخته شده است. فرضیه اساسی به کار گرفته شده آن است که سیال موجود در سیستم، سیالی با ویژگی‌های غیرنیوتنی است. در ابتدا با اعمال این فرض معادلات حاکم استخراج خواهند شد. در ادامه با استفاده از روش‌های عددی نتا...
متن کاملبهینه سازی وسائل حفاظت خطوط انتقال آب دربرابر جریان غیرماندگار با استفاده از الگوریتم CFO
یکی از مهمترین مباحث در طراحی خطوط لوله انتقال آب تحت فشار، حفاظت در برابر فشارهای ترانزینت ناشی از ضربه قوچ در خاموش شدن ناگهانی پمپ است. بهترین راه حل برای این منظور، استفاده از ایرچمبر برای کاهش فشارهای ترانزینت است که به تناسب حجم آن، هزینه قابل توجهی دارد. برای کاهش این حجم و کم کردن هزینه حفاظت، استفاده از شیرهای ورود هوا در نقاطی از خط لوله پیشنهاد می‌گردد. تعیین حجم مخزن ایرچمبر و نوع و...
متن کاملمنابع من
با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید
ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده{@ msg_add @}
عنوان ژورنال
دوره 27 شماره 2
صفحات 157- 169
تاریخ انتشار 2017-07-23
با دنبال کردن یک ژورنال هنگامی که شماره جدید این ژورنال منتشر می شود به شما از طریق ایمیل اطلاع داده می شود.
میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com
copyright © 2015-2023