بررسی عددی تاثیر سطوح آب گریز بر کاهش نیروی پسای وارد بر خطوط لوله نیمه مدفون

تولید سطوح آب گریز و مطالعه خصوصیات جریان آب برروی آنها با پیشرفت علم وتکنولوژی اهمیت بسیار بالایی برای بخش های صنعتی دارد. تحقیقات و آزمایشهای بسیاری برای بررسی خصوصیات لغزش آب بر روی سطوح در ابعاد میکرو و نانو انجام شده است. در این مقاله به منظور کمک به درک بهتر اندرکنش لوله- جریان، تغییرات بوجود آمده در جدایش جریان اطراف خطوط لوله فراساحلی به ازای نسبت های متفاوت عمق دفن شدگی به کف به قطر لوله برای دو حالت شامل شرط مرزی عدم لغزش و شرط مرزی لغزش برای ابعاد ماکرو، مسیله بصورت عددی به کمک نرم افزار COMSOL multiphysics بررسی و مورد مقایسه قرار گرفته است.جریان در همه حالات لایه ای بوده و رینولدز بین 635 تا 317.5 تغییر می کند. مشخص شد که با افزایش میزان دفن شدگی و همچنین با اعمال شرط مرزی لغزش نیروی پسا وارد بر لوله کاهش قابل توجهی پیدا میکند بعنوان مثال برای نسبت میزان دفن شدگی به قطر 0.5 این مقدار برابر 43 درصد و همچنین کاهش پسا برای میزان دفن شدگی صفر با شرط مرزی لغزش استفاده شده در مقایسه با حالت بدون لغزش برابر 48 درصد میباشد. همچنین مشخص شد طول لغزش بایستی از مقدار مشخصی بیشتر باشد تا اثر قابل توجهی در کاهش نیروی پسا داشته باشد.

Keywords:

خطوط لوله , شبیه سازی عددی , جریان لایه ای , سطح هیدروفوبیک , شرط مرزی لغزش , کاهش نیروی پسا