ارزیابی و پیش‌بینی فرسایش اتصالات لوله‌ای در شرایط مختلف توسط نرم‌افزار انسیس-فلوئنت
کد مقاله : 1074-IWWA (R2)
نویسندگان
مجید امینی *1، نسرین امین2
1سازمان آب و فاضلاب استان اصفهان
2شرکت آب و فاضلاب استان اصفهان
چکیده مقاله
فرسایش مساله مهمی در خطوط لوله انتقال جریان است که معمولا سبب اختلالات اساسی در صنایع مختلف می‌گردد. بهره‌گیری از دینامیک سیالات محاسباتی و مدل‌های مختلف آن توانسته است به خوبی رفتار جریان را در مدل‌های حقیقی پیش‌بینی نماید. در این تحقیق از نرم افزار انسیس-فلوئنت به منظور بررسی رفتار لوله و اتصالات از منظر ایجاد فرسایش تحت شرایط مختلف استفاده شد. ابتدا یک هندسه سه‌بعدی در نرم‌افزار گمبیت رسم گردید و شرایط مرزی نیز تعریف شد. در پژوهش حاضر علاوه بر سیال، ذرات جامد و شن نیز که به صورت یک فاز پیوسته با سرعت m/s20 همراه با سیال حرکت می‌کنند با مدل آشفتگی ԑ­k تعریف شد. سپس اثر متغیرهای مختلفی مثل: سرعت سیال ورودی به لوله، فشار، قطر لوله، میزان ذرات جامد و قطر ذرات جامد بر حداکثر فرسایش زانویی مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج پژوهش حاضر نشان می‌دهد با تغییر پارامترهای مختلف، حداکثر فرسایش و محل آن در اتصالات دستخوش تغییر می‌شوند. بر این اساس، با افزایش میزان محتویات جامد میزان فرسایش اتصال از kg/m2 10-5 × 9 به kg/m2 10-5 × 22 افزایش یافت. همچنین میزان فرسایش با افزایش فشار در لوله رابطه مستقیم دارد. نتایج این پژوهش نشان داد که به طور کلی سرعت سیال، میزان محتویات جامد و میزان فشار، از مهم عوامل برای افزایش میزان خوردگی در اتصالات انتقال جریان هستند. بنابراین با بررسی نرم افزاری و پیش بینی پارامترهای موثر بر خوردگی اتصالات قبل از اجرای پروژه، می‌توان پارامترهای مختلف را به گونه‌ای انتخاب نمود که کمترین فرسایش در اتصالات ایجاد گردد.
کلیدواژه ها
فرسایش، اتصالات، بررسی نرم‌افزاری، نرم افزار انسیس-فلوئنت
وضعیت: پذیرفته شده