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

در مقاله حاضر، ستون جدایش در لوله های 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 مشخصه ها مدلسازی شده و از مجموع اصطکاک ناماندگار برونون و اصطکاک شبه ماندگار برای شبیه سازی استهلاک انرژی استفاده می شود. 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 می شود. همچنین دینامیک رشد حباب ها و روند تغییرات دما و فشار درون حباب ها با استفاده از معادله رایلی-پلست نیز مورد بررسی و تحلیل قرار می گیرد. از مطالعه نتایج مدل ها مشاهده می شود که مدل شبه دو بعدی در محاسبه استهلاک انرژی بویژه در سیکل های پایانی ضربه قوچ موفق تر عمل کرده است.

Keywords:

ضربه قوچ , ستون جدایش , اصطکاک ناماندگار , مدل شبه دوبعدی , تنش برشی , معادله رایلی-پلست