شبیه‌سازی جریان عبوری از شیر پروانه‌ای با استفاده از نرم افزار فلوئنت (مطالعه موردی: سد تنگوئیه به گل گهر سیرجان )

Subject Areas : Irrigation and Drainage

مجتبی ابراهیمی ¹ , رضا محمد پور ²

1 - دانشجوی دکتری، گروه مهندسی آب و سازه های هیدرولیکی، واحد استهبان، دانشگاه آزاد اسلامی، استهبان، ایران.
2 - استادیار و عضو هیات علمی، واحد استهبان، دانشگاه آزاد اسلامی، استهبان، ایران.

Received: 2017-07-11 Accepted : 2017-09-18 Published : 2017-07-01

Keywords:

Abstract :

در سیستم های انتقال آب، شیرها یکی از مهمترین اجزا هستند که به عنوان واحد ایمنی و همچنین کنترل کننده جریان (قطع و وصل جریان و تنظیم مقدار جریان عبوری) در آرایش بندی های مربوط به خطوط انتقال آب مورد استفاده قرار می گیرد. در این تحقیق با توجه به وجود حوضچه های متعدد در خط لوله انتقال آب سد تنگوئیه به شرکت صنعتی و معدنی گل گهر سیرجان شیر پروانه ای مورد استفاده در این حوضچه ها  با استفاده نرم افزار فلوئنت مورد شبیه سازی قرار گرفته است. شرایط شبیه سازی در این تحقیق به این شرح می باشد: مدل استفاده شده در شبیه سازی مدل k-ε در حالت Standard است، به منظور بررسی اثر دیواره ها تابع Standard Wall Function برای تمامی حالات، انتخاب روش PISO برای کوپل فشار- سرعت و روش Standard برای گسسته سازی ترم فشار و برای گسسته سازی ممنتوم، روش Power Law، و شرط مرز ورودی در ورودی لوله برابر فشار ورودی معادل 14 بار  انتخاب شد.  خصوصیات جریان مانند سرعت، فشار و آشفتگی در حالت های بازشدگی مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج جریان نشان می دهد که سرعت در محل دریچه ها هنگام باز و بسته شدن دریچه افزایش می یابد در بررسی فشار نیز مشاهده شد با بسته شدن شیرها فشار در محل دریچه شیرها کاهش می یابد. همچنین مشاهده شد فشار پشت دریچه در دو حالت منفی می شود. نتایج حاصل از بررسی تلاطم نشان داد بیشترین تلاطم را در شیر پروانه ای در بازشدگی 70 درجه می توان مشاهده کرد. در دبی مشخص و ثابت در دو شیر های پروانه ای، برای بدست آوردن بهترین شرایط مرزی، انواع شرایط مرزی جریان ورودی و خروجی استفاده شد. مرزهای ورودی شامل مرز فشار ورودی  و مرز سرعت ورودی  می‌باشند.

References:

احمدی، م، م. و ابراهیمی، م. (1395). شبیه‌سازی جریان عبوری از شیر پروانه‌ای. همایش ملی آب و سازه‌های هیدرولیکی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد دزفول.
American Water Works Association, (AWWA). (2001). Butterfly valves Torque, head loss cavitation, Technical Report M49, American Water Works Association.
Ellis, J. and Mualla, W. (1984). Behavior of Safty Butterfly Valves, Water Power And Dam Construction,121, pp: 26-31.
Dawy, A., Sharara, A. and Hassanm, aA. (2013). A Numerical Investigation Of The Incompressible Flow Throught A Butterfly Valve Using CFD.
Sollie, C. and Danson, F. (1999). Torque Action On A Butterfly Valve. Comparison And Choice Of A Torque Coefficient, Journal Of Fluids Engineering, 121, pp: 914-917.