عنوان
مطالعه عددي و تجربي جريان دوفازي ذرات ماسه - هوا در اطراف خطوط ريلي نواحي كويري
نويسنده اصلي
وحيد سرافرازي
مقطع تحصيلي
دكتري تخصصي
چكيده
حركت ذرات ماسه در طبيعت مشكلات فراواني را براي انسان‌ها به وجود مي‌آورد كه يكي از اين مشكلات نشست اين ذرات روي سطح ريل تحت اثر طوفان شن است. طوفان شن باعث پوشيده شدن ريل‌ها در بستري از ذرات، كاهش سرعت سير قطارها و يا در مواردي واژگوني قطار و خروج از خط مي‌شود كه درنهايت هزينه‌هاي گزاف تعميرات و نگهداري خطوط در بازه‌هاي زماني كوتاه را به همراه دارد. به‌منظور جلوگيري از نشست اين ذرات روي ريل استفاده از موانع يكي از بهترين گزينه‌ها است. در اين تحقيق در گام اول توزيع جرمي ذرات موجود با قطرهاي مختلف در نواحي كويري ايران جهت ورود به نرم‌افزار فلوئنت و سپس شبيه‌سازي عددي آن انجام پذيرفت كه به همين منظور ابتدا: الف) جمع‌آوري ميداني نمونه ب) خشك‌كردن نمونه ج) الك كردن نمونه ذرات ماسه ناحيه كويري شرق ايران و در كنار خطوط ريلي در منطقه بحراني تل حميد به‌منظور تعيين دانه‌بندي ذرات انجام گرفت كه درنهايت توزيع جرمي ذرات با قطرهاي مختلف استخراج گرديد و سرعت حمل ذرات ماسه در جريان باد، توزيع جرمي ذرات ماسه در ارتفاع‌هاي مختلف، تخمين تجميع ذرات ماسه در يك مقطع برحسب زمان و محل ترسيب ذرات ماسه تعيين گرديد و در ادامه بر روي ارتفاع و فاصله مناسب موانع صلب ديواره‌اي از بستر خط جهت جلوگيري يا كاهش ترسيب ذرات ماسه بر روي خطوط ريلي بحث شده است. در انتها به‌منظور بررسي تجربي حضور مانع صلب ديواره‌اي در معرض حركت ذرات جامد در داخل سيالي مانند هوا براي توزيع قطر ذرات ناحيه كويري ريلي شرق ايران و تحت سرعت‌هاي باد مختلف از آزمون تجربي با شرايط كنترل‌شده در داخل تونل باد محيط‌زيست موسسه تحقيقات جنگل‌ها و مراتع كشور استفاده‌شده است و با مقايسه مانع صلب ديواره‌اي و خاكريز مثلثي شكل، مشخص شد كه هر دو داراي تأثير مشابهي بوده و خاكريز مثلثي سبب ايجاد منطقه امن بعد از مانع به ميزان 25 درصد بزرگتر نسبت به مانع صلب ديواره‌اي مي شود. لذا با دانستن اين مهم مي‌توان از خاكريز مثلثي شكل با ارتفاعي مشابه مانع صلب ديواره‌اي به‌عنوان يك راهكار دائمي و به‌صرفه، جهت محافظت خطوط ريلي نواحي بياباني از ذرات ماسه استفاده كرد.
شماره ركورد
195378
دانشگاه
دانشگاه علم و صنعت ايران
رشته تحصيلي
مهندسي ماشين هاي ريلي
استاد راهنما
دكتر محمدرضا طلايي