تحليل عددي شيرهاي پروانه‌اي دو ديسكي از نظر افت فشار و كاويتاسيون

كارشناسي ارشد

شيرهاي پروانه‌اي به طور گسترده در كاربردهاي صنعتي براي قطع و وصل جريان و همچنين كنترل ميزان جريان، مورد استفاده قرار ‌مي‌گيرند. در هنگام استفاده از اين شيرها، بايد مراقب شرايط بروز كاويتاسيون به‌عنوان يك عامل مهم و تعيين‌كننده در طراحي شير باشيم. مهمترين اثر كاويتاسيون كاهش شديد طول عمر شير و حتي لوله‌كشي پايين‌دست مي‌باشد. از جديد‌ترين طراحي‌هاي شيرهاي پروانه‌اي، طراحي شير پروانه‌اي دو ديسكي يا بيپلان مي‌باشد. اين شير عمدتا براي قطع و وصل جريان به‌كار مي‌رود كه افت‌فشار پايين آن از مشخصات بارز اين طراحي مي‌باشد. در اين پايان‌نامه، جريان‌آب عبوري از ديسك‌ اين شير به قطر mm250 ، به صورت عددي و با استفاده از نرم‌افزار انسيس فلوئنت16 تحليل شده است. جريان به صورت پايا و تراكم‌ناپذير در نظر گرفته ‌شده ‌است و به منظور بررسي اثرات كاويتاسيون، شبيه‌سازي با استفاده از مدل دوفازي‌ مخلوط همگن و استفاده از مدل كاويتاسيون كامل صورت گرفته است. همچنين، در اين شيرها فاصله بين دو‌ ديسك بر افت‌فشار شير و در نتيجه كاويتاسيون ناشي از آن تاثيرگذار است. به همين منظور با در نظرگرفتن فواصل مختلف بين دو ديسك و شبيه‌سازي براي هرحالت، بهترين فاصله آن انتخاب شده است. مشخص ‌شده ‌است كه براي يك شير پروانه‌اي دو ديسكي با قطر اسمي D و فاصله بين دو ديسك L ، در نسبت بي‌بعد L/D=2/25 كمترين افت‌فشار و كاويتاسيون را خواهيم داشت. همچنين با استفاده از نتايج آزمايش‌هاي انجام‌شده روي اين شير و مقايسه آن با نتايج اين تحقيق از صحت مدل‌سازي عددي اطمينان حاصل شده‌ است.

190098

دانشگاه علم و صنعت ايران

تبديل انرژي

دكتر منصور عليزاده