خط لوله فراساحلی با در نظر گرفتن نیروی هیدرودینامیکی،شبیه سازی با انسیس فلوئنت

۹۰۶,۰۰۰ تومان تخفیف دانشجویی

  • در این پروژه به شبیه سازی خط لوله فراساحلی با در نظر گرفتن نیروی هیدرودینامیکی توسط نرم افزار انسیس فلوئنت (ANSYS Fluent) پرداخته ایم.
  • طراحی هندسه و مش بندی این پروژه با استفاده از نرم افزار ICEM CFD انجام شده است.
  • نوع مش ساختاریافته است و تعداد سلول های محاسباتی 135417 سلول می باشد.
  • ما از دو UDF برای تعریف سرعت جریان موجی و فشار نسبی ناشی از حرکت موج استفاده کرده ایم.
  • این شبیه سازی به صورت گذرا (وابسته به زمان، ناپایا، Transient) انجام شده است.


بر روی افزودن به سبد خرید کلید کرده و فایل های هندسه، مش و فیلم آموزشی جامع را دریافت کنید.

برای سفارش پروژه خود و یا بهره مندی از مشاوره رایگان، با کارشناسان ما از طریق ایمیل ([email protected])، پشتیبانی آنلاین و یا واتس اپ (09126238673) در ارتباط باشید.

برای کنترل کیفیت خدمات ما میتوانید از محصولات رایگان استفاده کنید.

اگر به ویدیو آموزشی هندسه و مش یک محصول نیاز دارید، میتوانید این گزینه را انتخاب کنید.

در صورتی که نیاز به مشاوره تخصصی از طریق فیلم آموزشی دارید، این گزینه پشتیبانی فنی 1 ساعته در اختیار شما قرار می دهد.

توضیحات

شرح پروژه شبیه سازی خط لوله فراساحلی با در نظر گرفتن نیروی هیدرودینامیکی

در این پروژه به شبیه سازی خط لوله فراساحلی با در نظر گرفتن نیروی هیدرودینامیکی توسط نرم افزار انسیس فلوئنت (ANSYS Fluent) پرداخته ایم.

حرکت موجی آب دریا در خطوط لوله دریایی باعث ایجاد نیروی لیفت و درگ می شود. بنابراین، محل این خطوط لوله دریایی انتقال باید در شرایط بهینه باشد تا نیروهای هیدرودینامیکی کمتری را تحمل کند. ما مدل دو بعدی حاضر را با استفاده از نرم افزار ICEM طراحی می کنیم. مدل حاضر از یک فضای مستطیل شکل برای جریان آب دریا و یک بخش دایره ای به عنوان لوله دریایی تشکیل شده است. دو پارامتر طولی مهم در مدل، قطر لوله (D) و فاصله بین کف لوله و کف دریا (e) است که با نسبت e/D اندازه گیری می شود. قطر لوله دارای مقدار ثابت 0.4 متر است. مقدار e در دو حالت مختلف 0.2 m و 0.1 m است. به علاوه طول و ارتفاع فضا برای آب دریا به ترتیب 12 متر و 3.24 متر است.

مدل را با استفاده از نرم افزار ICEM مش بندی کرده ایم و نوع مش ساختار یافته است. تعداد سلول های محاسباتی 135417 سلول می باشد. سلول های مجاور بخش دایره ای کوچکتر و دقیق تر هستند.

روش های استفاده شده

یکی از پارامترهای هندسی اندازه گیری شده در مسئله حاضر، فاصله کف لوله به نسبت کف دریا است. با توجه به اینکه حرکت آب دریا موجی است، لازم است سرعت ورودی را معادله ای از جریان موج با استفاده از UDF تعریف کنیم.
همچنین فشار داخل آب دریا نسبت به فشار اتمسفر است و فشار در اثر حرکت موجی آب دریا تغییر می کند. بنابراین، از معادله فشار محیط در موج به شکل UDF استفاده می کنیم. تمام توابع مربوط به سرعت ورودی جریان آب ورودی در جهت افقی، فشار موج نسبی، انرژی جنبشی آشفته و نرخ اتلاف اغتشاش همگی به عنوان UDF در نرم افزار تعریف شده اند. هدف این پروژه مقایسه نیروهای هیدرودینامیکی روی خط لوله در یک دوره از موج دریا است. ما این فرآیند را برای رسیدن به حالت بهینه انجام می دهیم.
در پروژه حاضر طول موج آب دریا (فاصله بین دو قله موج) را 20/163 متر و مدت زمان (دوره) متناظر را 3/10 ثانیه در نظر می گیریم. بنابراین، عدد فرکانس بدون بعد زاویه موج، یعنی 2π/Tw برابر است با 2π/10.3=0.61. همچنین، حداکثر سرعت در یک پیک موج را 2729 متر بر ثانیه فرض می کنیم. در عین حال، کیلومتر و متر به ترتیب حداکثر انرژی جنبشی تلاطم و حداکثر نرخ اتلاف آشفتگی را نشان می‌دهند. در معادله فشار موج دریا، H برابر با ارتفاع موج دریا است. D برابر است با عمق آب دریا. همچنین -z برابر با ارتفاع ستون آب است. در نقطه ای است که فشار دینامیکی برای آن محاسبه می شود. همچنین d-(-z) برابر است با فاصله از نقطه ای که فشار دینامیکی برای آن تا کف دریا محاسبه می شود.

نتایج شبیه سازی خط لوله فراساحلی

پس از شبیه سازی، کانتورهای سرعت و فشار دو بعدی و بردارهای سرعت دو بعدی را به دست می آوریم. این خطوط به دو حالت مختلف (e/D=0.5 و e/D=0.25) مربوط می شود. این نتایج در آخرین ثانیه از فرآیند شبیه سازی (10.3 ثانیه)، یعنی در پایان یک دوره از یک تناوب کامل هستند. همچنین، ما به نمودارهایی از تغییرات نیروهای هیدرودینامیکی درگ و لیفت و ضرایب درگ و لیفت در طول زمان دست پیدا می کنیم. این نمودارها نیز مربوط به دو حالت (e/D=0.5 و e/D=0.25) است.

 

نقد و بررسی‌ها

هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.

Leave a customer review

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

Back To Top
جستجو
Whatsapp تماس با واتس آپ