تحلیل و بهینه سازی توزیع فشار در یک شیرکنترلی

Abstract

امروزه شیرهای فشارشکن در بسیاری از صنایع مانند نیروگاهها، پالایشگاهها و صنایع مشابه استفاده می شود که بسیاری از آنها دارای شکل های هندسی سنتی مانند شیرهای پروانه ای است. متاسفانه بدلیل طراحی خاص این شیرها، در آنها کاویتاسیون ایجاد شده و باعث سایش و خرابی زود هنگام می شود. در دهه اخیر نسل جدیدی از شیرهای کنترلی طراحی شده اند که با توجه به هندسه جدیدشان باعث کاهش تدریجی فشار سیال شده و مانع ایجاد کاویتاسیون و سایش می شوند. در این مقاله مسیر سیال در یک شیر لابیرنتی با استفاده از روش تاگوچی بهینه سازی شده است. برای این منظور چهار پارامتر مختلف شامل ارتفاع کانال، تعداد گوشه های مسیر، شعاع گوشه ها و مساحت مقطع ورودی به عنوان پارامترهای تاثیرگذار بر فشار خروجی شیر در نظر گرفته شده است. هر پارامتر دارای سه سطح می باشد و توسط یک آرایه استاندارد تاگوچی، ترتیب اهمیت هر یک از این چهار مورد بر فشار خروجی تعیین شده است. با استفاده از نتایج بدست آمده، هندسه بهینه پیش بینی شده است. سپس با استفاده از شبیه سازی در نرم افزارهای انسیس و سالیدورکز، هندسه بهینه پیش بینی شده صحت سنجی شده است.