15591

15591

شبيه‌سازي عددي عمق آب‌شستگي براي لوله‌هاي دريايي با Spoiler تحت اثر توأم موج و جريان

كارشناسي ارشد

مهندسي سواحل

دي ماه 1394

دي ماه 1394

دكتر سيدمصطفي سيادت‌موسوي

عمران

خطوط لوله نقش مهمي را در در انتقال نفت و گاز در اين صنعت دارا است. آب‌شستگي زير خطوط لوله از اتفاقاتي است كه سبب اثرات نامطلوبي بر روي عملكرد لوله مي‌گردد، و اگر از حد بحراني فراتر رود، سبب خسارات زياد و يا حتي تخريب كامل بخشي از خطوط لوله و در نتيجه آلودگي‌هاي نفتي در دريا و خسارات مالي زياد مي‌گردد. آب‌شستگي خطوط لوله تحت اثر توأمان جريان و موج، و نحوه‌ي جلوگيري از آن از موارد مهم در امر طراحي خطوط لوله است. در اين پژوهش آب‌شستگي زير لوله ثابت بدون Spoiler و با وجود Spoiler توسط نرم‌افزار CFX Ansys تحت اثر توأم موج و جريان مدل شده است، و اين دو حالت با هم مقايسه شده است. در سال‌هاي اخير وجود Spoiler بر روي لوله بحث برانگيز بوده است زيرا وجود Spoiler به دليل انسداد جريان مي‌تواند آب‌شستگي زير لوله را تشديد كند. از طرفي اگر در زاويه‌ي مناسب نسبت به لوله قرار گيرد، مي‌تواند از جداشدگي گردابه‌ در اطراف لوله تا حدودي جلوگيري نمايد. هدف اين پژوهش بررسي اثرات مثبت و منفي وجود Spoiler بر آب‌شستگي زير لوله است. در نرم‌افزار Ansys CFX لوله روي بستر ماسه‌اي قرار داده شده، و با استفاده از مدل اويلرين نرم‌افزار حركت رسوبات و در نهايت آب شستگي زير لوله شبيه‌سازي شد، و تاثير Spoiler روي آن نيز مورد بررسي قرار گرفت. با اضافه شدن Spoiler به لوله ميزان آب‌شستگي تعادلي زير لوله حدود 15درصد كاهش مي‌يابد به طوري كه ميزان آن از 89/1 سانتي‌متر در حالت بدون محافظ به 59/1 سانتي‌متر مي‌رسد كه علت اين امر تاثير Spoiler بر كاهش اثر گردابه‌هاي پشت لوله است. واژه‌هاي كليدي: لوله‌هاي دريايي، عمق آب‌شستگي، بستر ماسه‌اي، گردابه، Spoiler، ديناميك سيالات محاسباتي