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

متن کامل در سایت امید فایل 

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

Related posts:

Comments are closed.