نام پژوهشگر: محمدرضا کاویان نژاد

شبیه‏ سازی عددی گاز هدررفت در شبکه‏ های گازرسانی با اثرات انتقال حرارت
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهید چمران اهواز - دانشکده مهندسی 1393
  محمدرضا کاویان نژاد   مرتضی بهبهانی نژاد

در این پایان‏ نامه، جریان‏ های تراکم‏ پذیر سرعت بالا درون شبکه‏ های گازرسانی با در نظر گرفتن اثرات انتقال حرارت شبیه‏ سازی شده و میزان گاز هدررفت محاسبه شده است. بدین منظور ابتدا یک خط لوله توسط معادلات اویلر با درنظر گرفتن شرایط آدیاباتیک و یا غیرهم‏ دما شبیه‏ سازی شده‏ است. استفاده از هریک از این شرایط حرارتی، روند حل مساله را در کل متفاوت خواهد ساخت. از اینرو الگوریتمی برای شبیه‏ سازی پرج گاز از خطوط لوله در هر یک از شرایط مذکور ارائه شده است. به‏ منظور اطمینان از صحت شبیه سازی ‏های انجام شده، نتایج حل عددی با سایر نتایج تجربی و عددی موجود در مراجع مقایسه شده است که تطابق خوب این نتایج، حاکی از اعتبار حل عددی مذکور است. در ادامه با شبیه‏ سازی جریان هدررفت در شرایط حرارتی متفاوت، اثرات انتقال حرارت بر پارامترهای جریان مورد مطالعه قرار گرفته است. همچنین با در نظر گرفتن افت‏ های موضعی ناشی از اتصالات در جریان‏ های تراکم‏ پذیر سرعت بالا، مساله از یک خط لوله به شبکه ای از خطوط لوله تعمیم داده شد و الگوریتم ‏هایی جهت شبیه‏ سازی جریان هدررفت در چند نمونه شبکه‏ گسترده شاخه‏ ای و حلقوی ارائه گردید. در نهایت نیز با استفاده از الگوریتم‏ های پیشنهادی، فرآیند پرج گاز از این چند شبکه نمونه در شرایط حرارتی متفاوت شبیه‏ سازی شد و اثرات انتقال حرارت جریان بر میزان دبی هدررفت مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج شبیه ‏سازی‏ های صورت گرفته بیان‏گر این موضوع است انتقال حرارت جریان با محیط در شرایطی که شدت تبادل حرارتی کم باشد (نظیر لوله‏ های مدفون)، تاثیر کمی بر میزان دبی هدررفت گاز داشته و حداکثر اختلاف محاسبه شده با شرایط آدیاباتیک برای خط لوله و شبکه به ‏ترتیب 3.6 و 4.5 درصد می‏ باشد. در صورت مدفون نبودن لوله‏ ها این اختلاف بیش‏تر شده و حداکثر آن برای خط لوله و شبکه به‏ ترتیب 4.3 و 14.7 درصد محاسبه شده است.