مرتضی بهبهانی نژاد - دکترای مهندسی مکانیک، دانشیار گروه مکانیک، دانشکده مهندسی، مرکز پژوهشی شبکههای گازرسانی، دانشگاه شهید چمران اهواز
مازیار چنگیزیان - دکترای مهندسی مکانیک، استادیار گروه مکانیک، دانشکده مهندسی، مرکز پژوهشی شبکههای گازرسانی، دانشگاه شهید چمران اهواز
محمدرضا کاویان نژاد - دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، مرکز پژوهشی شبکههای گازرسانی، دانشگاه شهید چمران اهواز

در این مقاله اثرات انتقال حرارت بر پارامترهای جریان در فرآیند هدررفت گاز از یک خط لوله مورد مطالعه و بررسی قرار گرفتهاست. در پژوهش حاضر جریان درون لوله بهصورت دائم، تراکمپذیر و لزج در نظر گرفته شده و سیال عامل (گاز متان)گاز کامل فرض شدهاست. با این فرضیات ابتدا مدل ریاضی و سپس معادلات حاکم مربوطه برای شرایطی که هدررفت با فرض تبادل حرارتی مابین گاز و محیط پیرامون صورت بگیرد و همچنین شرایطی که این فرآیند آدیاباتیک فرض شود، ارائه شدهاست. سپس الگوریتم و روش عددی مورد استفاده جهت حل مجموعه معادلات حاکم ذکر شده و به منظور اعتبارسنجیشبیهسازی عددی حاضر نیز، نتایج حاصل ازآن با نتایج سایر محققین مورد مقایسه قرار گرفته که انطباق مناسبی میان آنها مشاهده میگردد. در آخر نیز مساله نمونهای با در نظر گرفتن طولهای مختلف برای لوله، در دو وضعیت تبادل حرارتیجریان با محیط پیرامون و فرض جداره آدیاباتیک انشعاب حل شده و نتایج این شبیهسازیها با یکدیگر مقایسه میشوند. در شبیهسازی انجام شده، اثرات اصطکاک و انتقال حرارت بر پارامترهای جریان نظیر عدد ماخ ورودی، عدد ماخ خروجی، دما و دبی گاز در در دو وضعیت مذکور مورد بررسی قرار گرفتهاست. نتایج بیانگر این است که در فشارهای ورودی متفاوت و برایانشعاباتی با طولهای مختلف، انتقال حرارت جریان تاثیری چشمگیری بر عدد ماخ ورودی نداشته اما طول مورد نیاز برای خفگی را در لولههای طویل کاهش میدهد. عمده اثر انتقال حرارت بر پارمتر دما مشاهده شده و لازم به ذکر است که بیشینه تغییرات دبی جرمی محاسبه شده برای طول بیبعد 200 و برابر با 2 درصد بودهاست.

گاز هدررفت، جریانهای تراکمپذیر، انتقال حرارت، افت فشار، خط لوله، شبیهسازی عددی