1دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، مرکز پژوهشی شبکههای گازرسانی، دانشگاه شهید چمران، اهواز
2استادیار، گروه مهندسی مکانیک، مرکز تحقیقات حفاری، دانشگاه شهید چمران، اهواز
3کارشناس ارشد مکانیک، مرکز پژوهشی شبکه های گازرسانی، دانشگاه شهید چمران
4استادیار، گروه مهندسی مکانیک،مرکز پژوهشی شبکههای گازرسانی، دانشگاه شهید چمران، اهواز
چکیده
در این مقاله جریانهای تراکمپذیر سرعت بالا درون شبکههای گازرسانی بهمنظور محاسبه میزان گاز هدررفت، شبیهسازی شده است. تعیین دقیق دبی هدررفت درون این شبکهها نیازمند محاسبه افتهای موضعی با توجه به اثرات تراکمپذیری است. لذا ابتدا تعریفی جدید مطابق با ماهیت جریانهای تراکمپذیر سرعت بالا برای محاسبه افتهای موضعی ارائه شده است. سپس حالتهای مختلف جریان سهبعدی درون اتصالات T- شکل توسط نرمافزار فلوئنت شبیهسازی شده است. با توجه به نتایج بهدستآمده از شبیهسازیهای صورت گرفته، رابطهای برای محاسبه میزان افت فشار درون اینگونه اتصالات بهصورت تابعی از عدد ماخ ورودی به آنها بهدستآمده است. رابطه پیشنهادشده در مقایسه با روابط ارائه شده توسط سایر محققین دارای فرمی به مراتب سادهتر بوده و با سهولت بسیار بیشتری نیز در تدوین نرمافزارهای تحلیل شبکههای گازرسانی قابل پیادهسازی است. در نهایت با استفاده از رابطه افت بهدست آمده و توسط الگوریتمی جدید، میزان گاز هدررفت از یک شبکه شاخهای نمونه محاسبه شده است. انطباق بسیار خوب نتایج بهدست آمده از برنامه عددی و فلوئنت با یکدیگر، کارایی رابطه افت بهدست آمده و صحت الگوریتم عددی بهکار رفته را نشان میدهد.
[1] Miller DS (1971) Internal Flow–A Guide to Losses in Pipe and Duct Systems. 2ed edn.
[2] Sierra-Espinosa FZ, Bates CJ, O’Doherty T (2000) Turbulent flow in a 90-pipe junction: Part1: Decay of Fluctuations Upstream the Flow Bifurcation. Comput Fluids 197–213.
[3] Sierra-Espinosa FZ, Bates CJ, O’Doherty T (2000) Turbulent Flow in a 90-Pipe Junction: Part 2: Reverse Flow at the Branch Exit. Comput Fluids 215–233.
[4] Oka K, Ito H (2005) Energy Losses at Tees with Large Area Ratios. Trans ASME J Fluid Eng 110–116.
[5] Costa NP, Maia R, Pinho PT, Proenca MF (2006) Edge Effects on the Flow Characteristics in a 90-Tee Junction. Trans ASME J Fluid Eng 1204–1217.
[6] Benson RS, Woollatt D, Woods WA (1964) Unsteady flow in simple branch systems. Proc Inst Mech Eng 285–296.
[7] Morimune T, Hirayama N, Maeda T (1981) Study of compressible high speed gas flow in piping system. Bull JSME I24 2082–2089.
[8] Abou-Haidar NI, Dixon SL (1994) Pressure losses in combining subsonic flows through branched ducts.Trans ASME J Turbomach 114(1): 264–270.
[9] Pérez-García J, Sanmiguel-Rojas E, Viedma A (2006) Numerical and experimental investigations on internal compressible flow at T-type junctions. Exp Thermal Fluid Sci 61–74.
[10] Pérez-García J, Sanmiguel-Rojas E, Viedma A (2010) New coefficient to characterize energy losses in compressible flow at T-junctions. Appl Math Model 4289–4305.
[11] Pretorius JJ, Malan AG, Visser JA (2007) A flow network formulation for compressible and incompressible flows. Int J Numer Method H 18(2): 185–201.
[12] یوسفزاده علیرضا (1382) شبیهسازی کامپیوتری توزیع گاز در شبکه شهری. پایان نامه کارشناسی ارشد، گروه شیمی، دانشکده مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس.
[13] Kostowski WJ, Skorek J (2012) Real gas flow simulation in damaged distribution pipelines. Energy 45(1): 481–488.
[14] Yuhua D, Huilin G, Zhou J, Yaorong F (2002) Evaluation of gas release rate through holes in pipelines. J Loss Prevent Proc 15(6): 423–428.
[15] Fluent User’s Guide v 6.3.26.
[16] Anderson JD (2002) Modern Compressible flow with historical perspective. McGraw-Hill.
ابتدای صفحه
