مطالعه عددی جریان عبورکننده از شیر پروانه ای

در این مقاله شبیه سازی عددی از جریان عبور کننده از شیر پروانه ای با استفاده از نرم افزار تجاری فلوئنت و در حالتی که شیر در وضعیت استاتیکی میباشد ارائه میشود. در این تحلیل شیر در زوایای 0 و 5 و 10و 15 و 20 و 25 و 30 و 35 و 45 و 50 و 55 و 60 و 70 و 75 و 80 درجه و در حالتی که فشار در پشت شیر در مقدار 1600 kpa ثابت قرار داده شده مورد تحلیل قرارگرفته است. این مقاله روی بررسی مشخصات ضریب افت و رفتار گشتاور یک شیر پروانهای با قطر 262 mm متمرکزشده است. از نتایج به دست آمده مشخص شده است که مقدار ضریب افت با افزایش زاویه شیر افزایش پیدا میکند و در زاویه 80 درجه به ماکزیمم مقدار خود میرسد. همچنین گشتاور هیدرودینامیکی اعمال شده روی شیر به صورت دو ضریب بی بعد Ct2 وCt1 ارائه شده است و همانطور که انتظار میرود Ct2 ازنظر رفتاری بسیار شبیه به گشتاور هیدرودینامیکی است و هردو در زاویهای بین 10 تا 15 درجه به ماکزیمم مقدار خود میرسند. همچنین برای اعتبار بخشیدن به نتایج از نمودارهای تئوریک به دست آمده توسط سارپکایا و هاسنپفلاگ و همچنین نتایج تجربی به دست آمده توسط اوگاوا و سولیس استفاده شده است. علاوه بر این چگونگی میدان جریان در پشت شیر نیز موردبررسی قرارگرفته و مشخص شده است که در پشت شیر پروانه ای جریان به شکل جریان گردابی درمیآید و یک جفت جریان حلقوی در خلاف جهت یکدیگر ایجاد و در تمامی زوایای مخالف صفر دیسک و در تمامی طول پایین دست شیر ادامه خواهند داشت و این ازجمله مسائلی که تحلیل این نوع شیر را دچار سختی کرده است.

Keywords:

شیر پروانه ای , گشتاور هیدرودینامیکی , ضریب گشتاور بی بعد , ضریب افت , حل عددی.