پایان نامه در مورد : تحلیل اثرات جریان سیال و نیروهای وارده بر پیگ ها۹۴- ... |
![]() |
نمودار ۵-۲ مقایسه پروفیل سرعت برای استوانه متحرک ونسبت قطر ۵/۰ درلوله ۱۲ اینچ باسرعت سیال ۱ متر بر ثانیه
همان طور که دیده می شود می توان جواب های تحلیلی را قابل قبول دانست با ذکر این نکته که در فرمول های بدست آمده، جریان کاملاً توسعه یافته فرض شده است در صورتی که در اینجا به دلیل طول نسبتاً کم استوانه، جریان را نمی توان کاملاً توسعه یافته در نظر گرفت.
لازم به ذکر است که افت فشار در این ناحیه معلوم فرض شده است و مقدار آن به صورت یک پارامتر معلوم در معادلات قرار داده شده است. در بخش بعد طریقه محاسبه مقادیر افت فشار آورده شده و چگونگی تعیین آن مورد بحث قرار گرفته است. همچنین اگر مبنای محاسبه پروفیل سرعت در ناحیه حلقوی فرمول ۴-۶ باشد، تنش برشی نیز می بایستی معلوم شود که تعیین تنش برشی نیز دربخش مربوط به خود بررسی گردیده است.
در شکل های زیر میدان سرعت برای نسبت قطرها و سرعت های متفاوت سیال نشان داده شده است.
شکل ۵-۱ میدان سرعت برای نسبت قطر ۵/۰ وسرعت سیال ۱ متر بر ثانیه
شکل ۵-۲ میدان سرعت برای نسبت قطر ۵/۰ وسرعت سیال ۳ متر بر ثانیه
شکل ۵-۳ میدان سرعت برای نسبت قطر ۷/۰ وسرعت سیال ۵ متر بر ثانیه
شکل ۵-۴ میدان سرعت برای نسبت قطر ۷/۰ وسرعت سیال ۷ متر بر ثانیه
همان طور که مشاهده می شود سرعت سیال در ناحیه حلقوی افزایش می یابد و این سرعت با افزایش نسبت قطر بیشتر می شود. این نواحی پر سرعت با رنگ قرمز در شکل ها مشخص هستند. بر خلاف قسمت حلقوی، در بخش های جلو و عقب استوانه شاهد کاهش سرعت هستیم به طوری که در جلوی استوانه، سیال پس از برخورد به جسم دچار کاهش سرعت می گردد و در پشت استوانه که با رنگ آبی تیره نمایان است سرعت منفی سیال نشان دهنده جریان برگشتی وحضور گردابه ها در این ناحیه است.
سیال درعبور از ناحیه حلقوی دچار تغییراتی در سرعت و فشار می شود. برای نمایش بهتر این تغییرات، نمودار سرعت در جهت محور لوله در امتداد خطی که از قسمت ورودی لوله و از میان فاصله بین لوله و استوانه تا بخش خروجی مدل عبور می کند ترسیم شده است. علاوه بر این خط، خطی به موازات آن اما در نزدیکی دیواره لوله در نظرگرفته شده که تغییرات سرعت در امتداد هر دو این خطوط درشکل زیر آورده شده است.
نمودار ۵-۳ تغییرات سرعت سیال در مجاورت و دور از دیواره
این نمودار برای خطی که از دیواره لوله دورتر است افزایش ناگهانی سرعت در قسمت ورودی به ناحیه حلقوی و کاهش در هنگام خروج را نشان می دهد. با رسم این نمودار می توان سرعت تقریبی سیال در گذر از ناحیه حلقوی را تخمین زد اما پراکندگی نقاط در نزدیکی جدار لوله نمایانگر عدم جود تغییرات ثابت و منظم سرعت درنزدیکی دیواره است. نکته قابل توجه دیگر در این شکل، پایین تر بودن بازه تغییرات سرعت برای ناحیه نزدیک به دیواره است که این امر نیز قابل انتظار بود و می بایستی سیال در نزدیکی دیواره دارای سرعتی کمتر نسبت به فواصل دورتر دیواره باشد.
۵-۱-۲ تحلیل فشار
در فلوئنت امکان بررسی میدان های فشار استاتیکی، دینامیکی، مطلق، کل و کل نسبی وجود دارد. در زیر چند نمونه از میدان های فشار کل نسبی برای سرعت ها و نسبت قطرهای مختلف آورده شده است.
شکل ۵-۵ میدان فشار کل نسبی برای نسبت قطر ۵/۰ وسرعت سیال ۱ متر بر ثانیه
شکل ۵-۶ میدان فشار کل نسبی برای نسبت قطر ۵/۰ وسرعت سیال ۷ متر بر ثانیه
شکل ۵-۷ میدان فشار کل نسبی برای نسبت قطر ۷/۰ وسرعت سیال ۵ متر بر ثانیه
شکل ۵-۸ میدان فشار کل نسبی برای نسبت قطر ۷/۰ وسرعت سیال ۷ متر بر ثانیه
فرم در حال بارگذاری ...
[چهارشنبه 1400-08-05] [ 12:44:00 ق.ظ ]
|