استفاده از قطعه لوله ویسکوالاستیک برای جذب انرژی حاصل از پدیده ضربه قوچ

پایان نامه
چکیده

ضربه قوچ پدیده ای به همراه خسارت، ایجاد صدا و ارتعاش در سیستم می باشد. هدف کلی از ارائه این پایان نامـه بررسی تـاثیر اسـتفاده از مواد ویسکو الاستیک، مانند پلی اتیلن در جذب انرژی ناشی از پدیده ضربه قوچ می باشد. در سال های اخیر موضوع استفاده از مواد ویسکوالاستیک قابل توجه دانشمندان جهان قرار گرفته است. معادلات حاکم، متشکل از معادله پیوستگی و معادله مومنتوم که بر اساس پارامترهای سرعت، هد، قطر لوله، سرعت موج، شتاب ثقل و زمان می باشند، با استفاده از روش خطوط مشخصه گسسته سازی می شود. معادلات جریان گذرا در لوله ساخته شده از مواد ویسکوالاستیک کمی با مواد الاستیک متفاوت می باشد و مدل ریاضی آن دارای یک ترم اضـافی در معادله پیوسـتگی می باشد. افت ایجاد شده در فشار، به عواملی همچون ، مقادیر خزش تطابقی و زمان تاخیر (که از خواص مواد ویسکوالاستیک می باشند) و مشخصات هندسی سیستم، وابسته است. هرچه مواد مورد استفاده در لوله، خواص ویسکوالاستیسیته بیشتر داشته باشد، افت بیشتری در حداکثر فشار ایجاد شده ناشی از ضربه قوچ به وجود می آید. صحت سنجی نتایج مدل عددی حاضر با استفاده از مقایسه با اندازه گیری گزارش شده از مدل های آزمایشگاهی انجام گرفته است. مقایسه نشان می دهد که نتایج حاصل از روش عددی مطابقت خوبی با مدل آزمایشگاهی دارد. در این پایان نامه تاثیر تغییرات پارامتر های مختلف همچون تاثیر طول لوله، طول لوله ویسکوالاستیک، ضخامت لوله، زمان بستن شیر، مدول الاستیسیته و تعداد المان ها در افت فشار ایجاد شده در طی زمان بررسی شده است. برای هر تغییر پارامتر، نمودار و توضیحات مربوط به آن نمودارها آورده شده و علاوه بر بررسی دقت نتایج زمان پردازش هر نمودار در زیر آن ذکر شده است. در مدل عددی، حل معادلات با استفاده از روش خطوط مشخصه، شامل چند قسمت می باشد. قسمت اول مرز شیر می باشد، این مرز دارای شرایط خاص می باشد چون فقط از یک رابطه از دو معادله گسسته سازی شده توسط خطوط مشخصه می توان استفاده کرد. قسمت دوم بین شیر و بخش الاستیک لوله قرار دارد و از مواد ویسکوالاستیک تشکیل شده است. قسمت سوم مرز اتصال بین لوله با مواد ویسکوالاستیک و لوله با مواد الاستیک می باشد. قسمت چهارم لوله الاستیک از مرز اتصال تا مخزن می باشـد. قـسمت پنـجم مرز مخزن می باشد، در این مرز فشار ثابت بوده و برابر فشار مخزن می باشد. تحقیقات متعددی در زمینه استفاده از مواد ویسکوالاستیک صورت گرفته است، که تنها شامل یک سیستم متشکل از مخزن، لوله ویسکوالاستیک، شیر می باشد، اما نوآوری این مقاله، استفاده از ترکیب لوله الاستیک و ویسکوالاستیک در یک سیستم، برای جذب انرژی ضربه قوچ می باشد. واژه های کلیدی:جریان ناماندگار، ضربه قوچ، مواد ویسکو الاستیک، روش خطوط مشخصه.

۱۵ صفحه ی اول

برای دانلود 15 صفحه اول باید عضویت طلایی داشته باشید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

شبیه‌سازی پدیده ضربه قوچ با استفاده از مدل‌های آزمایشگاهی و عددی CFD

ضربه قوچ یکی از پدیده­های مخرب هیدرولیکی است که در جریان­های تحت فشار سیستم­هایی از قبیل ایستگاه­های پمپاژ، خطوط انتقال آب و نفت و تأسیسات برق­آبی به صورت امواج فشاری ایجاد می­شود. نظر به اهمیت بررسی دقیق ضربه قوچ در شبکه­های لوله­کشی و خطوط انتقال مایعات، در تحقیق حاضر این پدیده با استفاده از مدل آزمایشگاهی و مدل عددی برای دو حالت با استفاده از لوله موج­گیر و بدون آن مورد بررسی قرار گرفت. داده...

متن کامل

حل عددی پدیده ضربه قوچ با استفاده از روش عددی بدون شبکه حداقل مربعات گسسته همپوش

چکیده یکی از پدیده‌هایی که در شبکه لوله‌‌ها باعث ایجاد خسارت و کاهش عمرمفید تاسیسات آبی می‌شود، پدیده ضربه قوچ یا چکش آبی است. روش‌های عددی مختلفی در تحلیل این مساله به‌کار گرفته شده است. در تمامی روشهای عددی ارائه شده، محیط پیوستار مساله بایستی توسط ابزاری گسسته‌سازی شود تا مجهولات مساله که همان مقادیر سرعت و فشار ناشی از قطع ناگهانی جریان و حرکت موج فشاری در طول لوله می‌باشند، پس از طی فرایند...

متن کامل

ضربه قوچ در لوله های پلی اتیلن

متن کامل

مدل سازی ریاضی ضربه قوچ در لوله های ویسکوالاستیک

در این پژوهش، نخست، معادلات دیفرانسیل جزئی حاکم بر ضربه قوچ در یک سیستم لوله ساخته شده از مواد ویسکوالاستیک معرفی می گردد. استخراج این معادلات با فرض متغیر بودن نسبت پواسن لوله نسبت به زمان، ثابت بودن مدول بالک لوله و نازک بودن جداره لوله صورت می گیرد. از دید فیزیکی، در یک مساله ضربه قوچ، رفتار ویسکوالاستیک منجر به ایجاد کرنشهای تاخیری در جهت شعاعی و محوری لوله می گردد.لازم به ذکر است که کرنش ت...

15 صفحه اول

بررسی عددی پدیده ضربه قوچ در شبکه لوله ها با استفاده از الگوریتم شمپاین

روش های عددی متنوعی نظیر روش های تفاضل محدود، حجم محدود، المان محدود و یا ترکیبی از این روش ها برای حل معادلات fsiبه کار گرفته شده است. در این پایان نامه، روش های لاکس-فردریش، لاکس-وندروف، لاکس-وندروف با فیلتر غیرخطی، روش نسیاهو-تادمور و مک کورمک که به عنوان روش هایی موثر در حل معادلات هذلولوی شناخته می شود به کارگرفته شد و دو مسئله در این زمینه حل شد و به منظور بررسی صحت روش های معرفی شده، نتا...

تحلیل کامپیوتری پدیده ضربه قوچ در تاسیسات توربین برق- آبی

پدیده ضربه قوچ در خطوط انتقال آب نیروگاههای برق- آبی یکی از مسایلی است که از دیرباز مورد توجه بسیاری از محققین بوده است. نظر به این که این پدیده می‌تواند اثرات زیانبار فراوانی روی خطوط لوله انتقال آب و تاسیسات توربین داشته باشد، ضرورت دارد که اثرات این امواج فشاری در طول خط لوله انتقال آب و توربین مورد مطالیه و بررسی قرار گرفته و روش‌های مطلوب کنترل آنها ارائه شود. در این راستا یکی از روشهای مو...

متن کامل

منابع 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 @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

کلمات کلیدی

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023