محاسبه توزیع فشار انفجار پیرامون اجسام سیلندری شکل با بهره گیری از شبیه سازی عددی انفجار

انفجار یکی از مخاطرات جدی در صنایع پتروشیمی و سکوهای استخراج نفت و گاز محسوب می گردد. مخازن تحت فشار در تاسیسات فوق به دلیل اینکه در اثر انفجار می توانند خسارات بسیار زیادی را به دیگر بخش ها وارد کنند، بسیار بااهمیت می باشند. در طراحی های صنعتی بار انفجار خارجی به صورت یک بار یکنواخت به یک وجه از مخازن تحت فشار اعمال می گردد. در این مطالعه تلاش می شود توزیع واقع بینانه تری مطابق با آنچه در آزمایشات به دست آمده، ارائه گردد. این مطالعه شامل بررسی صحت استفاده از قابلیت اولرین در نرم افزار اجزای محدود آباکوس جهت انجام تحلیل های کوپل نشده اولرین-لاگرانژین می باشد. نتایج به دست آمده در این تحقیق نشان می دهد که استفاده از محیط اولری در نرم افزار اجزا محدود آباکوس در نقاطی که اثر آشفتگی زیاد نیست، تطبیق بسیار خوبی با نتایج آزمایشگاهی دارد اما در نقاطی که اثر آشفتگی و تشکیل گردابه ها افزایش می یابد، خطا در مدل عددی نیز افزایش پیدا می کند. همچنین نتایج به دست آمده از تحقیق نشان می دهد، روشی که به صورت معمول جهت اعمال بار انفجار به اجسام سیلندری شکل استفاده می شود، اختلاف زیادی با نتایج به دست آمده از شبیه سازی های عددی و نتایج آزمایشگاهی دارد. به همین منظور بر اساس نتایج مطالعات عددی روابطی برای محاسبه توزیع فشار برای قطرهای مختلف از اجسام سیلندری شکل در حالت قائم و افقی ارائه می گردد که می تواند در تحقیقات آتی و یا طراحی های صنعتی مورداستفاده قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

Explosion simulation ، Eulerian domain ، cylindrical shape ، pressure vessel ، piping system ، شبیه سازی انفجار ، محیط اولرین ، اجسام سیلندری شکل ، مخازن تحت فشار ، سیستم های لوله کشی