14368

14368

طراحي و تحقيق در شيرهاي غلافي به صورت عددي

كارشناسي ارشد

تبديل انرژي

خردادماه 1394

خردادماه 1394

دكتر منصور عليزاده

مكانيك

چكيده كاويتاسيون پديده¬اي مخرب در شيرهاي كنترل و تخليه است كه باعث فرسايش سريع بدنه شير مي-شود و در كمتر از چند ماه نياز به جايگزيني شير مي¬باشد. در دبي¬هاي بالاي عبوري از شير غلافي جهت استهلاك انرژي جريان، از صفحات استوانه¬اي سوراخ¬دار استفاده مي¬شود. در اين مطالعه با استفاده از تحليل عددي توسط نرم‌افزار FLUENT 15، با فرض جريان پايا و شرط عدم لغزش در ديواره‌ها، ابتدا حداكثر دبي عبوري از شير غلافي بدون صفحه سوراخ¬دار و بدون ايجاد كاويتاسيون محاسبه شد. سپس تأثير افزودن صفحه سوراخ¬دار بر روي مشخصه¬هاي جريان و ناحيه تشكيل كاويتاسيون در دبي¬هاي بالا بررسي شد. در مرحله بعد با ثابت نگه‌داشتن سطح مقطع كل خروجي جريان، چهار نوع صفحه سوراخ¬دار با قطر سوراخ¬هاي 150، 125، 100و 70 ميلي‌متر بررسي شدند. نتايج نشان داد كه افزودن صفحه سوراخ¬دار با ايجاد افت فشار در سمت خارجي صفحه، ناحيه تشكيل كاويتاسيون را محدود مي¬سازد و كاويتاسيون در پلاگ، پايه¬هاي شير وديواره حوضچه حذف مي¬گردد. همچنين با بررسي دبي¬هاي مختلف، حداكثر دبي كه شير غلافي (2000-1800) مجهز به صفحه سوراخ¬دار مي¬تواند بدون خطر كاويتاسيون از خود عبور دهد، يافته شد. درنهايتبه‌عنوان نتيجه مي¬توان گفت با توجه به اينكه، هزينه جايگزيني، تعمير يا مقاوم¬سازي صفحه سوراخ¬دار نسبت به شير و حوضچه بسيار كمتر بوده و سريع¬تر انجام مي¬پذيرد، مي¬توان شير غلافي با دبي كمتر از دبي بيشينه، طراحي كرد و در زمان¬هايي كه دبي عبوري بيش از دبي طراحي است، از صفحات سوراخ¬دار براي استهلاك انرژي آب و محدود ساختن كاويتاسيون استفاده كرد. واژه‌هاي كليدي: كاويتاسيون، حل عددي، شير غلافي، صفحه سوراخ¬دار