بررسی پارامترهای موثر کاویتاسیون بر عملکرد شیرهای سوزنی با روش حجم محدود

پدیده کاویتاسیون یکی از پارامترهای مهم در سیستمهای هیدرولیکی می باشد که عدم توجه به آن می تواند خساراتی بعضا جبران ناپذیر در پی داشته باشد. شیرهای کنترلی یکی از مهمترین مولفه های سیستم های انتقال آب هستند. شیرهای سوزنی یکی از انواع شیرهای کنترلی می باشد که به دلیل خاصیت کنترلی باال و سهولت در نگهداری بسیار پرکاربرد هستند. دراین پژوهش بااستفاده از نرم افزار تجاری CFX ANSYS پدیده کاویتاسیون در شیر سوزنی شرکت مکانیک-آب با قطر ۹۰۰mm ،به صورت سه بعدی و در جریان دوفازی بررسی و اثر آن بر پارامترهای جریان از جمله افت فشار، سرعت جریان و ضریب تخلیه تعیین می گردد. در ادامه با اعمال سرعت های ورودی متفاوت، تاثیر سرعت ورودی بر ضریب تخلیه و شکل گیری کاویتاسیون بررسی شده و سپس اثر زبری بر شدت کاویتاسیون بررسی می شود. نتایج نشان می دهد کاویتاسیون باعث افزایش قابل توجه افت فشار و سرعت در قسمت انتهایی شیر می شود. همچنین مشاهده شد کاویتاسیون باعث کاهش ۸۳ درصدی ضریب تخلیه می شود. با افزایش سرعت ورودی، ضریب تخلیه کاهش و حجم توده بخار کاویتاسیون، در شیر افزایش می یابد. همچنین زبری سطح باعث کاهش افت فشار و افزایش شدت کاویتاسیون می-شود.

کلیدواژه ها:

کلمات کلیدی: کاویتاسیون ، شیرهای سوزنی ، مدلسازی عددی ، ضریب تخلیه ، زبری