شبیهسازی پدیده ضربه قوچ با استفاده از مدلهای آزمایشگاهی و عددی CFD
نویسندگان
1 دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز
2 دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز
3 دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز
4 دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز
5 دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز
doi
چکیده
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. دادههای جمعآوری شده از مدل آزمایشگاهی به ازای دبیهای مختلف در بازههای زمانی دلخواه با نتایج حاصل از مدل عددی CFD مقایسه گردید. با توجه به کارآیی نرمافزار FLUENT در شبیهسازی حرکت سیالات و اندرکنش آب و سازه، پس از تعیین بهترین شبکه و بهترین مدل آشفتگی، پدیده مذکور در حالت خاص قطع ناگهانی شیر فلکه با استفاده از مدل حجم سیال شبیهسازی گردید. لازم به ذکر است که پس از آزمون مدلهای آشفتگی k-ε و RSM مدل k-ε REALIZABLE به عنوان بهترین مدل شناخته شد. در نهایت با استفاده از پارامترهای آماری R2، RMSE و RE نتایج حاصل از مدل عددی با مدل آزمایشگاهی مقایسه گردید. نتایج بدست آمده نشان میدهد مدل عددی CFD در شبیهسازی پدیده ضربه قوچ از قابلیت بالایی برخوردار بوده و میتوان از آن به عنوان یک مدل عددی مناسب جهت محاسبه مقادیر فشارهای حداکثر و حداقل بهره برد.