مدلسازی ضربه قوچ با بررسی اثرات ناشی از بسته شدن شیر و اصطکاک با نرم افزار COMSOL

مدل های کامل تر ضربه قوچ نسبت به مدل های سنتی سعی در بررسی تمام پارامترهای موثر بر فشار ناشی از این پدیده در حالت ایده آل، از جمله اصطکاک غیرماندگار و بسته شدن تدریجی شیر دارند. روش اجزاء محدود از قویترین روش های عددی برای حل معادلات دیفرانسیل حاکم بر پدیده های فیزیکی از جمله ضربه قوچ میباشد. در این مقاله معادلات حاکم بر پدیده ضربه قوچ در حالت کلاسیک و سپس معادلات کوپله اصطکاک و بستن تدریجی شیر آمده است. مثال هایی برای هرکدام از حالت های بستن آنی و بستن تدریجی شیر با استفاده از نرم افزار COMSOL که روش حل آن بر مبنای اجزاء محدود میباشد، ارایه و هرکدام با روش خطوط مشخصه MOC مقایسه شده-اند. COMSOL قابلیت تحلیل مسایل مهندسی از جمله مکانیک سازه ها، الکترومغناطیس، جریان سیالات، انتقال حرارت، واکنشهای شیمیایی و ترکیبی از این فیزیکها را دارد. نرم افزارهای متعددی برای مدل کردن ضربه قوچ به تنهایی وجود دارد اما در نرم افزار فوق توانایی حل همزمان ترکیب فیزیک های مختلف میتواند مزیتی بزرگ برای محققین و طراحان برای به دست آوردن نتایج هرچه نزدیکتر به واقعیت باشد.

کلیدواژه ها:

اصطکاک غیرماندگار ، جریان در لوله ، بستن تدریجی شیر ، ضربه قوچ ، COMSOL