تحلیل شبه دوبعدی ستون جدایش و بررسی رشد حباب ها در ضربه قوچ

Abstract

در مقاله حاضر، ستون جدایش در لوله‌های پر فشار تحت تاثیر وقوع ضربه قوچ بصورت عددی با استفاده از مدل-های یک بعدی و شبه دو بعدی گسسته حفره گازی مورد مطالعه و بررسی قرار داده میشود. مدل یک بعدی برپایه روش مشخصه‌ها مدلسازی شده و از مجموع اصطکاک ناماندگار برونون و اصطکاک شبه ماندگار برای شبیه سازی استهلاک انرژی استفاده می‌شود. در مدل پیشنهادی شبه دوبعدی، از معادلات مشخصه در راستای محور خط لوله و از معادلات تفاضل محدود در راستای شعاع برای مدل سازی ضربه قوچ استفاده شده و سپس با معادلات حاکمه مدل گسسته حفره گازی کوپل شده و مدل آشفتگی پنج لایه نیز برای شبیه سازی استهلاک انرژی بکار گرفته می‌شود. همچنین دینامیک رشد حباب‌ها و روند تغییرات دما و فشار درون حباب‌ها با استفاده از معادله رایلی-پلست نیز مورد بررسی و تحلیل قرار می‌گیرد. از مطالعه نتایج مدل‌ها مشاهده می‌شود که مدل شبه دو بعدی در محاسبه استهلاک انرژی بویژه در سیکل‌های پایانی ضربه قوچ موفق‌تر عمل کرده است.