بررسی رفتار دوبعدی هوای محبوس در خطوط انتقال طی فرایند پرشدن و تخلیه ناگهانی با روش عددی

هوای محبوس در سیستم لوله‌های انتقال آب می‌تواند باعث انسداد جریان، ایجاد خوردگی، تأثیر منفی بر عملکرد شیرآلات و پمپ‌ها شود. بنابراین در این پژوهش بخشی از خط انتقال آب شرب سد عباس‌آباد با استفاده از نرم‌افزار انسیس فلوئنت، رفتار هوای محبوس طی فرایند پرشدن و تخلیه ناگهانی و بررسی تأثیر وجود آن بر تغییرات فشار بررسی شد. هوای محبوس با طول‌های 5/0، 2 ، 3 متر و فشار ورودی برابر 2456/1، 7456/1 و 2456/2 اتمسفر برای لوله‌ای به طول 35 متر از نوع فلزی که شیر تخلیه در منتهی‌الیه خروجی آن تعبیه شده بود شبیه‌سازی شد. تأثیر تغییرات فشار-زمان به دو شیوه 1) تغییرات فشار در بدنه لوله و شیر تخلیه و 2) تغییرات فشار داخل هوای محبوس بررسی شد. نتایج نشان داد که تغییرات فشار در هر دو حالت به‌دلیل وجود هوای محبوس با نوسانات بسیار زیادی توأم بود و این نوسانات تا باز شدن کامل شیر تخلیه ادامه داشت و هر اندازه طول هوای محبوس بزرگ‌تر باشد دامنه و طول نوسانات ایجاد شده بیشتر خواهد بود. مدل‌سازی با شرایط مرزی مشابه و بدون حضور هوا نشان‌دهنده عدم وجود نوسانات فشاری است. برای صحت‌سنجی نتایج مدل عددی، از نتایج (Palau et al., 2019) و محاسبه درصد خطای نسبی و شاخص‌های NRMSE , RMSE استفاده شد.

Keywords:

هوای محبوس , جریان دو فازی , تخلیه ناگهانی , خط انتقال سد عباس‌آباد