بررسی عددی و آزمایشگاهی خصوصیات جریان گذرا در شبکه‌ لوله ویسکوالاستیک با استفاده از تحلیل معکوس

نویسندگان
doi
10.22055/jise.2020.32057.1900
چکیده

مطالعه حاضر به بررسی عددی خصوصیات جریان گذرا در شبکه‌ لوله پلی‌اتیلن می‌پردازد. به این منظور معادله­های پیوستگی و مومنتم حاکم بر جریان گذرا در سیستم‌های تحت ­ فشار با در نظر گرفتن اثرات افت اصطکاکی ماندگار و غیرماندگار و اثر ویسکوالاستیک دیواره لوله‌های پلیمری با بهره ­ گیری از روش خطوط مشخصه در حوزه زمان تحلیل شدند. آزمایش­هایی با مقادیر مختلف دبی حالت ماندگار بر روی یک شبکه لوله پلی‌اتیلن ساخته ­ شده در آزمایشگاه هیدرولیک دانشکده مهندسی آب و محیط زیست دانشگاه شهید چمران اهواز انجام شد و سیگنال‌های فشار گذرا در نقاط مختلف شبکه توسط فشارسنج­هایی برداشت شدند. نتایج مقایسه سیگنال‌های فشاری برداشت ­ شده از مدل آزمایشگاهی نشان داد که با افزایش دبی، سیگنال جریان گذرا دارای شدت بیش‌تر و اختلاف فاز کم‌تری است. واسنجی مدل عددی شبکه لوله با در نظر گرفتن اثرات افت اصطکاکی غیرماندگار و ویسکوالاستیک دیواره لوله با استفاده از تحلیل معکوس جریان گذرا انجام شد و صحت ­ سنجی‌ نشان داد که سیگنال عددی جریان گذرا با در نظر گرفتن تنها اثر ویسکوالاستیک دیواره با یک المان کلوین- ویت دارای بیش­ترین میزان مطابقت با اطلاعات برداشت­شده از مدل آزمایشگاهی است. هم‌چنین مقایسه توابع خزش تطابقی برای مقادیر مختلف دبی نشان داد مقدار تابع خزش در شبکه لوله وابسته به مقدار دبی جریان ماندگار است.