بررسی رفتار آشفتگی جریان گذرا در لوله ها با حضور نشت

Abstract

روشهای روندیابی نشت از راه دور در لولههای پرفشار، بر پایه تحلیل نوسانات فشاری ایجاد شده طی جریان گذرا میباشند. از این رو مطالعه و درک جریانهای گذرا میتواند منجر به بهبود کاربردهای عملی جریان گذرا به عنوان یک منبع اطلاعاتی و به طور همزمان کاهش اثرات مخرب این دسته از جریانها بر خط لوله و نیز تجهیزات متصل به آن شود. بدین منظور در مقاله حاضر تلاش شده است با مدل سازی جریان گذرا با وجود نشت به صورت دوبعدی، رفتار جریان و نیز پارامترهای آشفتگی در سیکلهای مختلف جریان گذرا تحلیل شوند. مدل عددی پیشنهادی برپایه طرح تفاضل محدود بوده و در آن برای از بین بردن پراکندگی عددی از روش انتقال شار تصحیح شده استفاده شده است. به منظور مطالعه رفتار آشفتگی در جریان و استهلاک انرژی ناشی از آن، مدل آشفتگی k-ω به مدل دوبعدی جریان گذرا کوپل شده و اثر نشت نیز به مدل دوبعدی جریان گذرا در دو قسمت ماندگار و ناماندگار مدل اضافه شده است. با حضور نشت در جریان گذرا، تغییر قابل توجهی در رفتار پروفیل سرعت و پارامترهای آشفتگی در سیکلهای رفت و برگشتی جریان مشاهده میشود. در سیکلهای اولیه جریان گذرا مقادیر پارامترهای مختلف در بالادست نشت به مرور کاهش و در پایین دست آن افزایش اندکی خواهد داشت تا زمانی که این دو جریان با هم به تعادل برسند از آن پس آشفتگی از کنارههای جداره شروع به گسترش در لایههای میانی کرده و با سپری شدن زمان، بزرگی آن کاهش مییابد.