تحليل عددي شيرهاي كاهنده چند مرحله اي فشار جهت جلوگيري از كاويتاسيون

كارشناسي ارشد

آز آن‌جايي كه كاويتاسيون يكي از پديده‌هاي مخرب در شيرهاي كنترلي هيدروليكي و كاهش بازدهي سيستم‌هاي انرژي محسوب مي‌شود هدف از اين رساله بررسي كاويتاسيون در يك شير كنترلي نمونه در حال كاركرد با استفاده از داده‌هاي حقيقي و ديناميك سيالات محاسباتي است. با توجه به اين مهم كه فرآيند خوردگي كاويتاسيون فرآيندي زمان‌بر و طولاني مدت بوده و امكان ايجاد شرايط و داده‌هاي آزمايشگاهي به دليل اردر مقداري متفاوت در مسئله با پيچيدگي‌ها و مشكلات بسياري همراه است وجود شير كنترلي تخريب شده در شرايط كاركرد واقعي مي‌تواند به عنوان مرجعي ارزشمند براي شناسايي الگوي و آسيب ناشي از كاويتاسيون مورد استفاده قرار گيرد. نتايج سه بعدي حل عددي با استفاده از مدل مخلوط دوفازي گربر و بلمري و مدل توربولانسي DES نشان مي‌دهد در مكاني كه شير كنترلي دچار تخريب شده است، حباب‌هاي بخار شكل گرفته و ناپديد شده كه منجر به خوردگي كاويتاسيون مي‌شوند. علت اصلي ايجاد كاويتاسيون وجود نواحي به شدت چرخشي در ورودي پلاگ شير بود. براي جلوگيري از اين پديده از پلاگ با طراحي جديد كه تركيبي از دوران و تغيير مكرر سطح مقطع عبوري جريان است، استفاده شده است چراكه تريم‌هاي كاهنده مرحله‌اي فشار بهترين روش شناخته شده براي كاهش و جلوگيري از وقوع كاويتاسيون در شيرهاي كنترلي مي‌باشند. بررسي‌ها براي افت فشار 2، 3 و 4 مرحله‌اي نشان مي‌دهند كه براي پلاگ با 4 دوران و تغيير سطح مقطع، بهترين نتايج جهت جلوگيري از وقوع كاويتاسيون حاصل شده و در شرايط كاري سيستم كاويتاسيون به طور كامل از بين مي‌رود.

191466

دانشگاه علم و صنعت ايران

تبديل انرژي

دكتر منصور عليزاده