پایان نامه با موضوع شبیه سازی عددی جریان عبوری از روی رمپ هواده تعبیه شده در کف داکت تحت فشار

پایان نامه های عمران

عنوان کامل این پایان نامه :

 تحلیل عددی جریان در نزدیکی رمپ هواده سرریز تونلی

تکه هایی از متن :

پدیده کاویتاسیون

پدیده‌ی کاویتاسیون اغلب با فرآیند جوشیدن آب در فشار اتمسفر مقایسه می‌شود. آب با افزایش دما در فشار ثابت به جوش آمده و از حالت مایع به گاز تبدیل می‌شود. با کاهش فشار منطقه، آب در دمای کمتری به جوش می‌آید. پدیده‌ی کاویتاسیون برخلاف فرآیند جوشیدن آب، در دمای ثابت و در اثر کاهش فشار موضعی سیال به وقوع می‌پیوندد. کاویتاسیون پدیده‌ای است که در فشارهای موضعی پایین به وقوع می‌پیوندد و باعث ایجاد خرابی و حفره در سازه‌ها می‌شود. در یک سیستم هیدرولیکی با افزایش سرعت جریان، فشار موضعی جریان کاهش می‌یابد و این کاهش فشار امکان دارد تا حد فشار بخار سیال ادامه یابد تا حدی که سیال به حالت بخار درآید. همچنین احتمال دارد که در طول سرریز و یا مستهلک کننده‌ی انرژی در اثر وجود ناصافی‌ها و یا ناهمواری‌های موجود در کف، وجود درزهای اجرایی و انبساط و انقباض خطوط جریان از بستر خود جداشده و بر اثر این جداشدگی فشار موضعی در محل جداشدگی کاهش‌یافته و حتی ممکن است به فشار بخار سیال برسد و سیال در دمای ثابت از حالت مایع به بخار تبدیل شود. حباب‌های بخار تولیدشده پس از طی مسیر کوتاهی به منطقه‌ای با فشار بالا رسیده و با از بین رفتن آن­ها که توام با سر و صدا و امواج ضربه­ای می­باشد، انرژی قابل توجهی آزاد می­گردد. امواج ضربه‌ای ایجادشده به مرز بین سیال و سازه ضربه‌های شدیدی وارد می‌کنند و منجر به ایجاد فرسایش و خوردگی روی مرز جامد سازه می‌شوند. تبدیل مجدد حباب‌ها به مایع و فشار حاصله از انفجار آن‌ها گاها به 1500 مگا پاسکال می‌رسد. این فرآیند در یک مدت زمان کوتاهی به وقوع می‌پیوندد و در اثر تداوم و تکرار زیاد وقوع آن، بستر سرریزها دچار خوردگی می‌شود و به تدریج این خوردگی‌ها به حفره‌های بزرگ تبدیل می‌شوند و ادامه‌ی این روند ممکن است منجر به خرابی سازه‌ی مورد نظر گردد. (Falvey, 1990)

محققین مختلفی در مورد این پدیده اظهار نظر کرده­اند از جمله آن­ها می­توان به موارد زیر اشاره کرد. فالوی[1] (1990) در مورد کاویتاسیون چنین بیان می­کند که فرآیندی است که معمولا با دو فاکتور خسارت به سطوح و صدای زیاد همراه است و در تعریف دقیق این پدیده به تشکیل حباب­های بخار در مایع اشاره می­کند. حال اگر حباب­های تشکیل شده از بخار آب پر شده باشند به آن کاویتاسیون بخاری و اگر از گازهای غیر از بخار آب پر شده باشند به آن کاویتاسیون گازی گفته می­شود.

رهمیر[2] (1981) تاثیر بر عملکرد بسیاری از سازه­ها و تاسیسات مانند کاهش میزان آبگذری جریان در سرریز سدها، کاهش بازده توربین­ها و پمپ­ها، سروصدا، ارتعاش و تغییر شرایط جریان را از اثرات رایج و مخرب پدیده کاویتاسیون برشمرده است.

آرنت[3] (1981) در مورد پدیده­ی کاویتاسیون عنوان داشت که این پدیده با پدیده جوشش یک تفاوت اساسی دارد و آن در نحوه تشکیل شدن حباب­هاست، بدین صورت که کاویتاسیون در اثر کاهش فشار موضعی با ثابت ماندن دما حاصل می­گردد در حالی که پدیده جوشش در اثر افزایش دما با ثابت ماندن فشار به وجود می­آید. وی همچنین بیان کرد که خسارات ناشی ارتعاش حاصل از پدیده کاویتاسیون شامل خسارت در مقادیر کوچک مانند سوراخ شدن جزء موردنظر در مدت زمان زیاد تا خسارت­های بسیار بزرگ در مدت زمان کوتاه می­شود.

پدیده کاویتاسیون تاثیرات سوء فراوانی مانند تخریب و کاهش کارایی در سازه­های هیدرولیکی دارد که به طور خلاصه می­توان به موارد زیر اشاره کرد :

  • تغییر در عملکرد سازه­ها و سیستم­های هیدرولیکی (مانند افزایش نیروی دراگ، کاهش بازده توربوماشین­ها، کاهش ظرفیت انتقال آب سرریزها، استهلاک انرژی و … )
  • ظاهر شدن نیروی اضافی در سازه
  • تولید سروصدا و ارتعاش
  • فرسایش دیواره­ها (Pierre, 2004)

متن کامل پایان نامه در لینک زیر:

aroow-down-thesis-8

 دانلود متن کامل پایان نامه رشته عمران با فرمت ورد :تحلیل عددی جریان در نزدیکی رمپ هواده سرریز تونلی

این نوشته در دسته‌بندی نشده ارسال و برچسب شده است. افزودن پیوند یکتا به علاقه‌مندی‌ها.