فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

تغییر ناگهانی شرایط مرزی در خطوط انتقال سیالات مانند باز و بسته شدن شیرها یا قطع و وصل پمپ‌ها باعث ایجاد جریان گذرایی ‌‌می‌شود که اصطلاحا ضربه قوچ نام دارد. در این مقاله، ضربه قوچ ناشی از بستن سریع شیر در یک خط لوله با استفاده از حل عددی معادلات پیوستگی و اندازه حرکت ‌‌شبیه‌سازی شده‌است. ‌‌شبیه‌سازی برای یک روغن با لزجت زیاد و برای آب انجام شده که رژیم اولیه در جریان روغن آرام و در جریان آب، آشفته بوده‌است. نتایج به‌دست‌آمده با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده و برای هر دو جریان، تطابق خوبی میان نتایج ‌‌شبیه‌سازی و آزمایشگاهی در زمان‌های مختلف به‌دست‌آمده‌است. کانتورهای سرعت سیال در زمان‌های مختلف، دو ناحیه با رفتار متفاوت را در جریان گذرا نشان داده‌است. ناحیه مجاور جداره لوله و ناحیه محور لوله. در ناحیه مجاور لوله تأثیرات لزجت سیال غالب بوده، گرادیان‌های سرعت بزرگتر است و تغییرات سرعت سریعتر رخ می‌دهد. در حالیکه ناحیه محور لوله تحت تأثیر نیروهای اینرسی سیال است. با کاهش لزجت و افزایش عدد رینولدز، ناحیه محور لوله بزرگتر ‌‌می‌شود. همچنین مطالعه پارامتری انجام‌شده و تأثیر پارامترهای مختلف بر شدت ضربه قوچ مطالعه شده‌است. نتایج به‌دست‌آمده نشان داده که می‌توان با کاهش ضخامت و طول لوله و یا استفاده از لوله با مدول الاستیسیته کمتر، شدت ضربه قوچ را به میزان قابل توجهی کاهش داد. به‌طور مثال با کاهش طول لوله از 60 متر به 18 متر، شدت ضربه قوچ 11 درصد کاهش می‌یابد.