13279

13279

تحقيق و حل عددي اثر پره ها در خروجي شيرهاي صنعتي سوزني

كارشناسي ارشد

مكانيك - تبديل انرژي

شهريورماه 1393

شهريورماه 1393

دكترمنصور عليزاده

چكيده يكي از پديده هاي رايج در شيرهاي كنترل صنعتي سوزني ، كاويتاسيون است كه باعث ارتعاش خط لوله ، ايجاد سروصدا ، امواج ضربه اي ، سايش درسطح و كاهش دبي جرمي عبوري از شير مي باشد. شير مورد مطالعه از نوع شير سوزني رينگ پره اي بوده و يكي از چهار نوع رايج شيرهاي سوزني مي باشد . پره ها بروي يك رينگ ثابت در انتهاي شير نصب شده اند. اين پره ها با تغيير مسير جريان عبوري از قسمت انتهايي شير و پيچش آن موجب افزايش فشار محلي سيال و كاهش شدت كاويتاسيون مي شوند. در اين تحقيق با استفاده نرم افزار تجاري Fluent 14.5 Ansys و از طريق حل عددي تاثير زاويه كمبر پره ها و تعداد پره ها بر شدت كاويتاسيون ، محل تشكيل كاويتاسيون والگوي جريان بررسي شد. پارامترهاي شبيه سازي به ترتيب زاويه كمبر پره ، تعداد پره ، دبي عبوري و ميزان بازشدگي شير مي باشد. نتايج نشان داد كه با افزايش زاويه كمبر پره ها از 10 تا 70 درجه ، افزايش چرخش جريان و كاهش شدت كاويتاسيون به آرامي اتفاق مي افتد. ولي با افزايش زاويه كمبر پره ها بيشتر از 70 درجه، چرخش جريان بسيار زياد شده و شدت كاويتاسيون به ميزان قابل توجه اي كم مي شود. لازم به ذكر است در زواياي كمتر از 70 درجه ضريب جريان و نيروي وارد بر سطح پيستون تقريبا ثابت است. ولي در زواياي بيشتر از 70 درجه نيروي وارد بر پيستون افزايش يافته و ضريب جريان كاهش مي يابد. بنابراين در اثر كاهش ضريب جريان ، هزينه تامين انرژي افزايش مي يابد.محل تشكيل كاويتاسيون در زاويه هاي كمبر كمتر از 70 درجه به فاصله اندكي از انتهاي شير سوزني مي باشد اما در زواياي بيشتر ، كاويتاسيوني با شدت بسيار كم برروي پره ها مشاهده مي شود. همچنين پارامتر ديگري كه در اين تحقيق مورد بررسي قرار گرفت تعداد پره هاي نصب شده در انتهاي شير مي باشد. نتايج نشان داد كه با افزايش تعداد پره هاي انتهاي شير سوزني، شدت كاويتاسيون با نرخ كمي كاهش مي يابد. نتيجه اينكه تاثير تعداد پره ها بر شدت كاويتاسيون به مراتب كمتر از زاويه كمبر پره ها است. واژه هاي كليدي :حل عددي ، كاويتاسيون ، شير سوزني رينگ پره اي ، زاويه كمبر