بررسی عددی موج هیدرولیکی ناشی از شوک گرمایی در یک مخزن دوفاز

مخازن حاوی سیال دو فاز همواره معرض شوک های ترموهیدرولیکی هستند. شو هیدرولیکی حاصل از چگالش یکباره بخار با ایجاد موج به هر دو سمت مخزن باعث ایجاد نیروهای بزرگ نوسانی به مخزن می شود. این نوسانات می تواند باعث شکست اتصالات مخزن و یا حتی تخریب خود مخزن شود. در این مقاله، اثرای یک شو ترموهیدرولیکی بر سطح آزاد سیال و توزیع سرعتدر یک مخزن طویل حاوی سیال دوفاز با در نظر گرفتن اثرات اصطکاک و تغییرات جرم حاصل از تغییر فاز مورد بررسی قرار گرفته است. به دلیل طویل بودن مخزن، از مدل آب کم عمق به صورت یک بعدی استفاده شده است. با هدف افزایش دقت جواب و انتخاب بهترین روش عددی برای حل معادلات آب کام عمق از روش های مرتیه یک، مرتبه دو و مرتبه بالا استفاده شده است. همچنین برایمحاسبه مقدار سیال چگالیده ناشی از شوک گرمایی، از بقای انرژی استفاده شده است. مقادیر ورودی به مخزن و خروجی از آن و همچنین اثرای اصطکاک از طریق جمله چشمه و چاه وارد مسئلهشده اند. نتایج برای مقادیر مختلاغ تغییر ناگهانی دمای ورودی، محاسبه و رسم شده و تاثیر کاهش دمای ورودی را بر نیروی ضربه وارد بر بدنه به خوبی نشان می دهد.

کلیدواژه ها:

پدیده تلاطم ، مخزن دوفاز ، شو ترموهیدرولیکی ، روش WENO۵