آمار
| تعداد نشریات | 45 |
| تعداد شمارهها | 1,494 |
| تعداد مقالات | 18,240 |
| تعداد مشاهده مقاله | 59,067,544 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 20,521,018 |
بررسی تأثیر عمق دفنشدگی خطوط لوله فراساحلی در حالت تاندوم بر جدایش جریان با استفاده از مدلهای آزمایشگاهی و عددی | ||
| نشریه مهندسی عمران و محیط زیست | ||
| مقاله 1، دوره 45، شماره 78، خرداد 1394، صفحه 1-13 اصل مقاله (3.45 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله کامل پژوهشی | ||
| نویسندگان | ||
| بهمن ارشد شب خانه1؛ حبیب حکیم زاده* 2 | ||
| 1دانشگاه صنعتی سهند | ||
| 2دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی سهند | ||
| چکیده | ||
| وجود خطوط لوله در محیط بستر دریا سبب تغییر الگوی جریان در مجاورت آنها شده و نیز موجب به وجود آمدن گردابههایی در قسمت های جلو و پشت لوله گردیده که همراه با افزایش شدت آشفتگی است. این تغییرات میتوانند منجر به خستگی سازه و یا آبشستگی در اطراف آن گردند و نهایتاً پایداری سازه را تهدید نمایند. در این مقاله، به منظور بررسی کنش لوله روی جریان، تغییرات به وجود آمده در الگوی جریان اطراف خطوط لوله فراساحلی نیمه مدفون به صورت آزمایشگاهی و عددی در حالت جریان دائمی مورد بررسی قرار گرفتهاند. جهت مدلسازی تجربی، آزمایشهایی در آزمایشگاه تحقیقاتی هیدرولیک انجام شده است. آزمایشها در یک کانال آزمایشگاهی و با استفاده از یک لوله PVC برای نسبتهای متفاوت عمق دفنشدگی به قطر لوله انجام گرفته است. جهت مشاهده الگوی جریان از ذرات پلیاستایرن استفاده شده و نیز به منظور کمک به درک فیزیکی پدیده از کلیه مراحل انجام آزمایشها به وسیله دوربین دیجیتال، فیلمبرداری شده است. در بخش شبیهسازی عددی نیز از روش حجم محدود استفاده شده و میدان جریان با استفاده از نرمافزار دینامیک سیالات محاسباتی FLUENT تحلیل شده است. ایجاد هندسه و شبکهبندی مدل نیز به وسیله پیشپردازنده GAMBIT صورت گرفته است. سرانجام نتایج عددی به دست آمده با نتایج تجربی این پژوهش و سایر پژوهشگران مقایسه شدهاند که تطابق نسبتاً خوبی حاصل شده است. نتایج تجربی و عددی نشان دادند که با افزایش نسبت عمق دفنشدگی به قطر لوله، مقادیر طول نواحی جدایی در بالادست و پاییندست خطوط لوله در حالت منفرد و تاندوم کاهش مییابد. همچنین با افزایش عمق دفن شدگی، از مقدار سرعتهای بیشینه مثبت در بالای خط لوله و نیز از سرعتهای بیشینه منفی در محل تشکیل گردابهها کاسته میشود که نتیجه امر کاهش تنش برشی بستر را در پی خواهد داشت. بنابر این میتوان پیشبینی نمود که با افزایش عمق دفنشدگی مشکلات ناشی از فرسایش و آبشستگی کاهش خواهند یافت. | ||
| کلیدواژهها | ||
| الگوی جریان؛ خطوط لوله فراساحلی؛ شرایط تاندوم؛ مدل آزمایشگاهی؛ شبیهسازی عددی؛ روش حجم محدود | ||
| مراجع | ||
|
[1] Sumer, B. M., "Physical & Mathematical Modeling of Scour", 2nd International Conference on Scour and Erosion, Singapore, 2004.
[2] Sumer, B. M., Fredsoe, J., "Wave Scour around Structures", Advances in Coastal & Ocean Engineering, 1999, 4, 191-249.
[3] Chiew, Y. M., "Prediction of Maximum Scour at Submarine pipelines", ASCE Journal of Hydraulic Engineering; 1991, 117 (4), 452-466.
[4] Bearman, P., Zdravkovich, M., "Flow around a Circular Cylinder near a Plane Boundary", Journal of Fluid Mechanics, 1978, 89, 33-48.
[5] Sumer, B. M., Fredsoe, "Hydrodynamics around Cylindrical Structures", World Scientific, 1997, pp 1-121.
[6] Brors, B., "Numerical Modeling of Flow and Scour at Pipelines", ASCE Journal of Hydraulic Engineering, 1999, 125 (5), 511-525.
[7] Hatipoglu, F., Avci, I., "Flow around a Partly Buried Cylinder in Steady Current", Ocean Engineering, 2003, 30, 239-249.
[8] Liang, D., Cheng, L., "Numerical Modeling of Flow and Scour below a Pipeline in Currents, part I, Flow Simulation", Coastal Engineering, 2005, 52, 25-42.
[9] Liang, D., Cheng, L., Li, F., "Numerical Modeling of Flow and Scour below a Pipeline in Currents, Part II, Scour Simulation", Coastal Engineering, 2005, 52, 43-62.
]10[ عمرانی، ش.، حکیمزاده، ح.، "بررسی عددی و تجربی جدایش جریان اطراف خط لوله منفرد نیمهمدفون تحت جریان دایمی"، نشریه مهندسی دریا، 1387، 4 (8)، 65-75.
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 2,656 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 2,093 |
||