مدلسازی عددی همزمان ضربه قوچ و جدار خوردگی (حفره زدایی) در لوله

نویسندگان

1 - کارشناسی ارشد مهندسی آب و سازه های هیدرولیکی دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب

2 دانشکده فنی و مهندسی تهران جنوب،واحد آزاد

3 استادیار، دانشکده مهندسی عمران دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب، تهران، ایران

doi
10.30482/jhyd.2021.291024.1535
چکیده

جریان گذرا در هنگامی که پدیده ها با زمان تغییر می کنند رخ می دهند و ضربه قوچ نیز یکی از این پدیده ها می باشد. از آنجائیکه پدیده ضربه قوچ یک پدیده زودگذر و میرا است، بنابراین می‌توان آنرا جریان غیرماندگار میرایی نامید، که بین دو رژیم جریان روی می دهد. در این پژوهش، به منظور بررسی پدیده ضربه قوچ همراه با کاویتاسیون یک مدل جریان در لوله ها در فضای دو بعدی (شبه دو بعدی) توسعه داده شده است. این مدلسازی عددی در سیستم مختصات استوانه ای انجام گرفته و برای حل معادلات از روش حل عددی اجزا محدود استفاده شده است. جهت صحت‌سنجی مدل سازی عددی تمام مراحل بالا با استفاده از مدل آزمایشگاهی Pezzinga مورد بررسی قرار گرفته است. روند کلی و نتایج به دست آمده در این پژوهش دو دو مرحله صورت گرفته است. مرحله اول مربوط به یافتن بهترین مدل است و مرحله دوم جهت مقایسه بین نتایج مدل‌سازی عددی که در متلب صورت گرفته بهترین مدل و نتایج آزمایشگاهی آرایا می‌باشد. جهت یافتن بهترین مدل، شرایط آزمایشگاهی آرایا در هر دو مدل ANSYS و Fluent مدل‌سازی شده و نتایج خروجی مبنای انتخاب بهترین مدل در نظر گرفته شده است. نتایج خروجی نشان دهنده آن است که مدل ساخته شده در Fluent بیشترین نزدیکی را به نتایج آزمایشگاهی دارد. در مرحله دوم مدل‌سازی عددی صورت گرفته در نرم‌افزار MATLAB با بهترین مدل انتخاب شده و شرایط آزمایشگاهی آرایا صورت گرفته است. در این مرحله نیز هر سه نتایج قرابت نزدیکی به هم داشتند.