پیش بینی و تخمین میزان آسیب پذیری در لوله های انتقال سیال بر اثر پدیده تغییر فاز جریان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشکده مهندسی، دانشگاه امام علی (ع)

چکیده

خلاءزایی یا کاویتاسیون فرآیندی متشکل از تولید، انتقال همراه با مایع و فروپاشی حباب‌ها در اثر برخورد به دیواره‌های داخلی می‌باشد. هدف اصلی در این مطالعه، بررسی حرکت میکروحباب‌های تولید شده و تخمین میزان برخورد حباب‌ها به دیواره داخل لوله‌های دارای گرفتگی‌های سطحی با درصد گرفتگی‌های مختلف و لوله‌های دارای زانویی با درنظر گرفتن دبی ورودی مختلف داخل لوله‌ جهت بررسی میزان آسیب پذیری در اثر برخورد حباب‌ها در هر کدام از هندسه‌های مختلف است. نتایج حاصل از شبیه‌سازی برای لوله‌های گرفته نشان‌می‌دهد که هرچقدر لوله دارای درصد گرفتگی بیشتر باشد، احتمال برخورد میکروحباب‌ها به ناحیه گرفتگی و ترکیدن آن‌ها زیاد است که از این‌رو احتمال آسیب دیواره لوله بشدت افزایش می‌یابد. همچنین در درصد گرفتگی‌های بالای لوله (بالای 36%) هرچه سرعت جریان سیال ورودی به لوله بیشتر باشد، احتمال آسیب دیواره بطور چشمگیری افزایش می‌یابد. با این‌حال در درصد گرفتگی پایین لوله (کمتر از 36%) هرچه سرعت جریان ورودی سیال کمتر باشد، احتمال برخورد میکروحباب‌ها به دیواره گرفتگی نیز بیشتر می‌شود و در نتیجه احتمال تخریب و آسیب‌دیدگی لوله‌ها نیز بیشتر می‌شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Prediction and estimation of vulnerability pipes due to cavitation phenomenon

نویسندگان [English]

  • amirhamzeh farajollahi
  • Mohsen Rostami
Department of Engineering, Imam Ali University, Tehran, Iran
چکیده [English]

Vacuum generation or cavitation is a process consisting of production, transfer along with fluid and collapse of bubbles as a result of interaction to the inner walls. The main goal in this study is to investigate the movement of produced microbubbles and estimate the interaction of bubbles on the inner wall of pipes with surface blockages with different percentages of blockages and pipes with elbows considering different inlet flow rates inside. The simulation results for clogged pipes show that the more clogged the pipe is, the higher the probability of microbubbles hitting the clogged area and bursting, which is why the possibility of damage to the pipe wall is increases. Furthermore, in the high percentage of blockages at the pipe (above 36%), the higher the flow rate of the fluid entering the pipe, the higher the probability of damage due to more microbubbles hitting the wall increases significantly. However, in the low clogging percentage of the pipe (less than 36%), the lower the velocity of the inlet fluid, the more likely the microbubbles will hit the clogging wall, and as a result, the more likely the pipes will be destroyed and damaged.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Cavitation
  • Tube
  • Microbubble
  • Collision
  • Damage
دوره 13، شماره 1 - شماره پیاپی 33
بهار و تابستان 1403
مرداد 1403
  • تاریخ دریافت: 21 اسفند 1402
  • تاریخ بازنگری: 25 خرداد 1403
  • تاریخ پذیرش: 14 تیر 1403
  • تاریخ انتشار: 01 مرداد 1403