پایان نامه > کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود > مهندسی مکانیک و مکاترونیک > مقطع کارشناسی ارشد > سال 1396
پدیدآورندگان:
امین قاسمی [پدیدآور اصلی]، علي سررشته داري[استاد راهنما]
چکیده: یکی از مشکلات بزرگ صنایع نفت و گاز، ذرات شنی است که همراه با نفت و گاز استخراج می‌شود، میزان شن استخراج‌شده در فرآیند استخراج نفت و گاز بسیار بااهمیت است، چون می‌تواند مشکلات فراوانی را در این صنایع به وجود آورد. در میان این‌همه مشکلات سه مشکل اصلی آن عبارت‌اند از: افت فشار، انسداد لوله و فرسایش. مشکل آخر یک فرآیند مکانیکی پیچیده است که در آن مواد سطح دیوار خطوط لوله به علت تکرار برخورد ذرات شن با دیواره لوله کنده می‌شود. آگاهی راجع به پارامترهای حاکم بر پدیده فرسایش و اینکه چگونه می‌توان آن را مدل‌سازی کرد مهم است. در کار حاضر عوامل کلیدی مؤثر بر فرسایش توصیف و معادلات فرسایش موجود بررسی‌شده است. علاوه بر آن مدل‌های مکانیکی و تجربی برای پیش‌بینی فرسایش در خطوط لوله موردبحث قرارگرفته است. این مدل‌ها توسط شرکت‌های نفت و گاز به‌منظور بررسیماکزیمم ضخامت از دست رفتهایجادشده در صنایع استفاده می‌شوند. هدف از این تحقیق بررسی عددی حرکت ذره در داخل زانویی و تأثیر تغییر پارامترهایی نظیر سرعت ذرات، اندازه ذرات و...بر میزان خوردگی مربوط به آن است. این نوع از جریان در اکثر جریان‌های داخل لوله‌ها و کانال‌ها در صنایع گوناگون ازجمله در صنایع نفت و گازونیروگاهی ‌دیده می‌شود. ، هندسه موردمطالعه در کار حاضر یک زانویی قائمه با جریان پایا، سه‌بعدی و مانند اکثر جریان‌های صنعتی آشفته است. میدان جریان پیوسته از حل معادلات بقای جرم و ممنتم به دست می‌آید. سپس مسیر حرکت ذرات با استفاده از مدل ردیابی لاگرانژی ذره و با استفاده از کوپلینگ یک‌طرفه حاصل می‌شود. سرانجام، یک مدل خوردگی برای بررسی پدیده خوردگی حاصل از ذرات مورداستفاده قرار می‌گیرد. از فرضیات دیگر کار حاضر، نیمه گرد در نظر گرفتن ذره است. نتایج به‌دست‌آمده نشان می‌دهد که در میان پارامترهای موردبررسی اندازه و سرعت ذرات بیشترین تأثیر را برماکزیمم ضخامت از دست رفته دارد، به‌طوری‌که با افزایش دو برابری اندازه ذرات ماکزیمم ضخامت از دست رفته حدود25درصد کاهش و با کاهش 5/2برابری اندازه ذرات ماکزیمم ضخامت از دست رفته حدود80 درصد افزایش می‌یابد این تغییرات به دلیل گیرکردن ذرات کوچک در گردابه‏های جریان و برخورد مکرر آن‌ها به دیوار سبب افزایشماکزیمم ضخامت از دست رفتهمی‌شود. هنگامی‌که مقدار سرعت ذرات را به نصف کاهش می‌دهیم ماکزیمم ضخامت از دست رفته حدود 80 درصد کاهش می‌یابد و با افزایش دو برابری سرعت ذرات ماکزیمم ضخامت از دست رفته حدود 430درصد افزایش می‌یابد.
کلید واژه ها (نمایه ها):
#دینامیک سیالات محاسباتی #جریان دو فاز سیال-ذره #مدل ردیابی لاگرانژی ذره #مدل خوردگی #نسبت فرسایش #کوپلینگ یک‌طرف
محل نگهداری: کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود
یادداشت: حقوق مادی و معنوی متعلق به دانشگاه صنعتی شاهرود می باشد.
تعداد بازدید کننده:
پایان نامه های مرتبط (بر اساس کلیدواژه ها)