بررسی عددی آبشستگی موضعی در اطراف یک لوله مدور تحت تاثیر لرزش القایی گردابه ها

در این پژوهش آبشستگی موضعی اطراف یک لوله افقی کف نشین تحت اثر لرزش ناشی از گردابه های القایی به روش حل عددی و دینامیک سیالات محاسباتی مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. نتایج حاصل از حل عددی که توسط نرم افزار ANSYS FLUENT انجام شده است با نتایج آزمایشگاهی موجود مقایسه شده که حاکی از تطبیق این نتایج و تایید روش استفاده شده در شبیه سازی عددی است. تاثیر پارامترهایی همچون فاصله اولیه لوله تا سطح بستر ( e0/D) ، نحوه لرزش لوله (افقی، عمودی و افقی عمودی)، سرعت جریان ورودی و همچنین قطر لوله بر میزان آبشستگی موضعی اطراف لوله لرزان مورد بررسی قرار گرفت. شبیهسازی ها نشان داد که با شروع لرزش لوله، آبشستگی به سرعت رشد کرده و عمق گودال آبشستگی بطور ناگهانی افزایش می یابد و بعد از گذشت زمان کافی آبشستگی به مرحله تعادل می رسد. نتایج نشان داد فاصله اولیه لوله تا سطح بستر تاثیر بسزایی در نحوه و میزان ایجاد آبشستگی دارد و این تاثیر در فواصل بین (فرمول در متن اصلی مقاله) دارای بیشترین مقادیر ممکن است که بیشینه عمق گودال آبشستگی در e0/D=1 اتفاق می افتد. در مورد تاثیر نحوه لرزش لوله باید گفت لرزش افقی لوله تاثیر چندانی بر عمق گودال آبشستگی ندارد ولی لرزش عمودی دارای تاثیرات عمده بر میزان عمق آبشستگی است و بطور کلی نتایج لرزش عمودی لوله با نتایج لرزش همزمان عمودی-افقی لوله مشابه است .

Keywords:

آبشستگی موضعی , لوله کف نشین , دینامیک سیالات محاسباتی , لرزش گردابه-القایی