پایان نامه > کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود > مهندسی عمران > مقطع دکتری > سال 1400
پدیدآورندگان:
جلیل جوادی اورته‏ چشمه [پدیدآور اصلی]، احمد احمدی[استاد راهنما]، علیرضا کرامت [استاد مشاور]
چکیده: نظر به محاسن فراوان لوله‏های ویسکوالاستیک، استفاده از این گونه لوله‎ها در سیستم‏های مختلف به سرعت رو به افزایش است. رفتار ویسکوالاستیک لوله های پلیمری برای تحلیل سیگنال ضربه قوچ باید در نظر گرفته شود. ضربه قوچ در واقع افزایش فشاری است که در سیالات بعد از تغییر مسیر یا بسته شدن ناگهانی مسیر جریان رخ می دهد و این افزایش فشار در اغلب مواقع، زمانی اتفاق می افتد که یک شیر در مسیر حرکت سیال بسته شود. برای مدلسازی رفتار ویسکوالاستیک لوله‏ها عموما از روش کلوین- ویت استفاده می‏شود. در این مدل فنر به همراه تعدادی از المان‏های مختلف متشکل از فنر و میراگر در ترکیب موازی با هم، به صورت سری قرار می‏گیرند. لوله‏‏های ویسکوالاستیک در مقابل تنش‏های وارده رفتار پیوسته وابسته به زمان از خود نشان می‏دهند. ترم کرنش تاخیری در رابطه پیوستگی تابع، زمان، فشار و ضرایب خزش است. در ویسکوالاستیسیته خطی رابطه بین کرنش و فشار به شکل خطی است و ضرایب خزش به صورت اعداد ثابت تعریف می‏شوند. در بحث ویسکوالاستیسیته غیرخطی که موضوع اصلی این تحقیق است ضرایب کامپلانس خزش بر حسب فشار تعریف می‏گردد. در بخش اول این تحقیق اثر تعداد المان‏های کلوین- ویت بر تابع خزش لوله ویسکوالاستیک و نوسانات فشار ناشی از ضربه قوچ مورد بررسی قرار می‏گیرد. در این بخش ضرایب خزش مدلهای 1 تا 4 المان کلوین- ویت با استفاده از تابع خزش بدست آمده از مدل 5 المان کوواس و همکاران برای دبی 1 لیتر بر ثانیه و نوسانات فشار ضربه قوچ در انتهای لوله‏هایی با طول های 20 تا 8000 متر تعیین می‏شود. نتایج این بخش نشان می‏دهد که دقت مدلهای سه و چهار المان در لوله‏هایی با طول بیشتر از 1000 متر در روش اول بیشتر از روش دوم است و برای طولهای کمتر از 1000 متر دقت مدلهای سه و چهار المان در هر دو روش یکسان است. در مدل دو المان برای لوله‏هایی با طول بیشتر از 720 متر، دقت روش اول بیشتر از روش دوم بوده و برای طولهای کمتر از 720 متر نتایج برعکس است. تحلیل خطای هر دو روش نشان می‏دهد که مدل یک المان تا حد زیادی نادرست بوده و از این رو برای پیش‏بینی فشارهای میرا در لوله‏های ویسکوالاستیک مناسب نیست. در بخش دوم این تحقیق ابتدا به بررسی اثر ویسکوالاستیک خطی و اصطکاک غیرماندگار بر نتایج فشار ناشی از ضربه قوچ پرداخته شده و سپس رفتار غیرخطی لوله ویسکوالاستیک در پدیده ضربه قوچ مورد بررسی قرار گرفته است. بررسی اثر اصطکاک غیرماندگار و ویسکوالاستیک خطی بر نتایج فشار نشان داده که اصطکاک غیرماندگار تاثیر ناچیزی بر نتایج دارد و از اثر آن در بررسی رفتار غیرخطی لوله ویسکوالاستیک صرفنظر می‏شود. برای بررسی رفتار غیرخطی لوله ویسکوالاستیک، نرخ‏های بارگذاری بالا (فشارهای بدست آمده از رابطه ژوکوفسکی) و ضرایب خزش مدل کلوین- ویت با استفاده از مدل ضربه قوچ برای دبی‏های مختلف تعیین شده و برای هر ضریب کامپلانس خزش یک رابطه بر حسب فشار استخراج شده است. در مرحله بعد، این روابط در مدل عددی ضربه قوچ اعمال گردیده و این امکان فراهم شده تا ضرایب کامپلانس خزش برای دبی‏های مختلف محاسبه و از آنها برای پیش‏بینی نوسانات فشار و مقایسه با نتایج مدل ویسکوالاستیک خطی استفاده شود. در این تحقیق همچنین از روش درونیابی خطی برای تعیین ضرایب خزش برخی از دبی‏ها استفاده گردیده و سپس با استفاده از مدل عددی ضربه قوچ نوسانات فشار پیش‏بینی شده است. مقایسه نتایج روش درونیابی و مدل غیرخطی با مقادیر آزمایشگاهی و مدل خطی نشان می‏‎دهد که روابط پیشنهادی و ضرایب خزش بدست آمده از روش درونیابی، نوسانات فشار را به خوبی پیش‏بینی می‏کنند و مدل غیرخطی با توجه به استفاده از توابع خزش مختلف از دقت بهتری نسبت به مدل خطی برخوردار است. در این تحقیق با استفاده از ضرایب خزش بدست آمده، تابع خزش دبی‏های مختلف تعیین شده و نتایج نشان داده است که با افزایش فشار، مقدار خزش لوله ویسکوالاستیک افزایش می‏یابد
کلید واژه ها (نمایه ها):
#ضربه قوچ #لوله ویسکوالاستیک #رفتارغیرخطی #ضرایب خزش #نوسانات فشار
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)