بررسی عددی الگوی جریان در پشت لوله های انتقال نفت مجاور هم در نرم افزار FLOW۳D

خلاصه این پژوهش به بررسی عددی الگوی جریان و پدیده آبشستگی در اطراف لوله های انتقال نفت مجاور هم با استفاده از نرم افزار دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) به نام FLOW۳D می پردازد. هدف اصلی این مطالعه، درک عمیق تر از رفتار هیدرولیکی جریان و پتانسیل آبشستگی در شرایط کنترل شده است. یک مدل عددی سه بعدی ایجاد شد که یک کانال با ابعاد مشخص (طول ۵ متر، عرض ۵/۰ متر) و بستر رسوبی با ویژگی های خاص (عمق ۲/۰ متر و رسوبات یکنواخت با قطر ۰.۸ میلی متر) را شبیه سازی می کند. شبیه سازی ها تحت عمق جریان یکنواخت ۳/۰ متر و سرعت جریان ۳/۰ متر بر ثانیه انجام شد و رفتار انتقال رسوب در طول ۶۰۰ ثانیه بررسی شد. در این مطالعه دو بازه زمانی مجزا در نظر گرفته شده است: ۰ تا ۳۰ ثانیه برای بررسی رفتار اولیه و ۳۰ تا۶۰۰ ثانیه برای تحلیل رفتار طولانی مدت هیدرولیکی. نتایج به صورت تحلیل های دو و سه بعدی از سرعت جریان و غلظت رسوب به تصویر کشیده شد که نشان دهنده تشکیل الگوهای آبشستگی در پشت لوله ها و رسوب گذاری ناشی از آن است. نرم افزارهای FLOW sight و Surfer نیز برای تجسم و تحلیل داده ها به کار گرفته شدند. این یافته ها نقش حیاتی در پیش بینی و کاهش خطرات ناشی از انتقال رسوب و آبشستگی دارند که می توانند یکپارچگی خطوط لوله را به خطر بیندازند. نتایج حاصل شده، صحت و کارایی نرم افزار FLOW۳D را در شبیه سازی رفتارهای هیدرولیکی نشان می دهد و داده های ضروری برای بهینه سازی طراحی خطوط لوله فراهم می کند. این تحلیل به درک بهتر از تعامل بین جریان آب، رسوب و زیرساخت های زیرآبی کمک می کند و بر ضرورت استفاده از مدل سازی عددی یکپارچه برای طراحی ایمن و قابل اعتماد خطوط لوله تاکید دارد. در این پژوهش همچنین به تغییرات فشار و توزیع آن در نقاط مختلف، تاثیر زمان بر تغییرات آبشستگی و الگوهای جریان نیز توجه شده است. با توجه به مراجع ذکرشده در مقاله، این پژوهش در امتداد مطالعات انجام شده قبلی در زمینه مکانیزم آبشستگی و اثرات هندسی بر روی آن قرار می گیرد.

کلیدواژه ها:

بررسی عددی ، الگوی جریان ، خطوط لوله انتقال نفت ، نرمافزار FLOW۳D