بررسی عددی تاثیر نسبت قطر لوله مارپیچ بیضوی بر خوردگی در جریان دو فازی آب و شن
الموضوعات : یافته های نوین کاربردی و محاسباتی در سیستم های مکانیکیمحمود سهرابی فر 1 , حسن کاووسی 2
1 - گروه مهندسی مکانیک دانشگاه آزاد اسلامی واحد ایذه
2 - گروه مهندسی مکانیک دانشگاه آزاد اسلامی واحد ایذه
الکلمات المفتاحية: جریان دو فازی , نسبت قطر , شدت آشفتگی , خوردگی,
ملخص المقالة :
در این پژوهش به حل عددی تاثیر جریان دو فازی آب و شن در رژیم جریان مغشوش درون لوله مارپیچ با شبیهسازی توسط نرم‌افزار تجاری فلوئنت پرداخته شده است و نتایج مربوط به پارامترهای مختلف جریان از قبیل فشار عمودی وارد بر سطح، شدت سایش، شدت آشفتگی و انرژی جنبشی آشفتگی مورد بررسی و تحلیل قرارگرفته است.. براساس این مدل، تأثیر نسبت قطر لوله بیضی شکل بررسی شد و نتایج بدست آمده به این شرح هستند. با افزایش نسبت قطر لوله مارپیچ در سرعت 25 متر بر ثانیه از 25/1 به 2 میزان انرژی جنبشی، شدت آشفتگی، فشار عمودی، لزجت آشفتگی و میزان سایش به ترتیب 34 ، 15، 1900، 21 و 120 درصد افزایش می یابند همچنین در نسبت قطر 25/1 با تغییر سرعت از 10 متر بر ثانیه به 25 متر بر ثانیه مشخصات گفته شده به ترتیب 463، 137، 14، 317 و 490 درصد تغییر خواهند کرد.
[1] Finnie, I., (1960). Erosion of surfaces by solid particles. wear, 3(2), pp 87-103.
[2] Bitter, J.G.A., (1963). A study of erosion phenomena part I. wear, 6(1), pp 5-21.
[3] Sheldon, G.L., Finnie, I., (1966). On the ductile behavior of nominally brittle materials during erosive cutting.
[4] American Petroleum Institute. Production Department, (1991). Recommended Practice for Design and Installation of Offshore Production Platform Piping Systems. American Petroleum Institute.
[5] Salama, M.M., Venkatesh, E.S., (1983), May. Evaluation of API RP 14E erosional velocity limitations for offshore gas wells. In Offshore technology conference (pp OTC-4485). OTC.
[6] Yong, Bai., Qiang, Bai., (2012). Subsea Engineering Handbook, first edition. Houston, Texas, Gulf Publishing Company.
[7] Bourgoyne, T., (1989). Experimental Study of Erosion in Diverter Systems. SPE/IADC 18716, Proc SPE/IADC Drilling Conference, New Orleans, 28 February - 3 March, pp 807–816.
[8] Wang, J., Shirazi, S.A., Shadley, J.R., Rybicki, E.F., (1996). Application of flow modeling and particle tracking to predict sand erosion rates in 90 degree elbows. ASME, NEW YORK, NY,(USA)., (734).
[9] Nekahi, M.M., Vazquez, E.V. , Papini, M., (2024). Prediction of the gradual solid particle erosion of particulate-reinforced epoxy-matrix composites using surface evolution modeling. Tribology International, 193, p 109422.
[10] Nemati, B., Vaghefi, M., Behroozi, A.M., (2024). Numerical investigation of the erosion reduction in elbows using separate and helical inner ring. Results in Engineering, 23, p 102499.
[11] Perera, P., Hayward, K., Guzzomi, F., Vafadar, A., (2024). Erosion wear characterisation of an open ductile iron butterfly valve subjected to aluminium oxide particle slurry flow. Tribology International, 191, p 109199.
[12] El-Maaty, A.A., Abdallah, H.K., Kotb, M.A., Ben-Mansour, R., Alatawi, E.S., (2024). Numerical investigation of sand erosion rate in a horizontal axis wind turbine. Heliyon, 10(6), p.e 27676.
[13] Chen, X., McLaury, B.S., Shirazi, S.A., (2004). Application and experimental validation of a computational fluid dynamics (CFD)-based erosion prediction model in elbows and plugged tees. Computers & Fluids, 33(10), pp 1251-1272.
