11027

11027

تحليل عددي جريان عبوري از شير سوزني و بررسي كاويتاسيون ناشي از آن

كارشناسي ارشد

مكانيك - تبديل انرژي

آذر 1391

آذر 1391

دكتر منصور عليزاده

چكيده اثرات كاويتاسيون روي شيرهاي كنترل و همچنين روي تمامي فرايندهاي كنترل، متنوع و در اكثر موارد تخريبي هستند. شبيه‌سازي پديده كاويتاسيون در شيرها و به دنبال آن بررسي نواحي مستعد براي شروع كاويتاسيون، تاثيرات كاويتاسيون روي مشخصه‌هاي هيدروليكي شيرها مثل ضريب مقاومت و ضريب جريان ، از جمله كارهايي هستند كه براي طراحي بهينه شيرها لازم است انجام بگيرند. در اين كار، جريان عبوري از شير سوزني از نوع اريفيس‌دار، شبيه‌سازي شده است. و پديده‌ كاويتاسيون در شير براي حالت‌هاي مختلف بازشدگي شير بررسي شده است.منحني مشخصه‌هاي هيدروليكي شير سوزني ،ضريب مقاومت و ضريب جريان برحسب درصد بازشدگي شير به‌دست آورده شده‌اند. كاويتاسيون ابتدادر اريفيس‌ پايين‌دست شير شروع مي‌شود و با افزايش فشار بالا‌دست، كاويتاسيون در اريفيس گسترش مي‌يابد و اريفيس‌هاي ديگر هم به ترتيب از پايين‌دست به بالادست در معرض كاويتاسيون قرار مي‌گيرند. بحراني‌ترين اريفيس‌ها همان دو اريفيس پايين دست هستند كه در حالات مختلف بازشدگي شير، دچار پديده كاويتاسيون مي‌شوند. ضريب مقاومت شير از 100% بازشدگي تا 50% بازشدگي ، تغييرات اندكي دارد ولي از 50% بازشدگي تا حالت كاملا بسته، تغييرات شديدي در ضريب مقاومت اتفاق مي‌افتد كه اين الگوي تغييرات از مشخصه‌هاي اين نوع شير مي‌باشد. منحني تغييرات ضريب جريان در شير، به شكل تابع درجه دوم است. نحوه توزيع دبي بين اريفيس‌ها هم به صورت نمودار دايره‌اي ارائه شده كه توزيع دبي از اريفيس‌هاي بالادست به سمت اريفيس‌هاي پايين دست افزايش مي‌يابد. واژه‌هاي كليدي: شيرسوزني،كاويتاسيون، فاز، اريفيس،ضريب مقاومت، ضريب جريان