پایان نامه اندازه گیری و استانداردها


Widget not in any sidebars

مدلهای تجربی بر اساس پارامترهای دینامیکی مثل سرعت، بنا نهاده شدهاند. مدل ارائه شده توسط API یک مدل کاملأ تجربی است. در مدلهای نیمه تجربی اثر پارامترهایی مثل زاویهی برخورد و انرژی جنبشی ذرات و … علاوه بر پارامترهای تجربی دیگر در نظر گرفته میشود. مدل CFD به بررسی دقیق مکان برخوردها، تعداد برخوردها و … میپردازد و در واقع دو مدل دیگر را کاملتر میسازد. این مدل با نرم افزارهایی مثل FLUENT, ANSYS, COMSOL ارائه میشود.
3-3- مروری بر کارهای گذشته
تحقیق و پژوهش بر روی پدیدهی سایش به صورت مطالعات آزمایشگاهی و علمی، اولین بار در سال 1960 میلادی توسط آقای فینی آغاز شد [23]. ایشان به بررسی سایش جریان گاز حاوی ذرات شن بر روی صفحات فلزی پرداختند. در سال 1963 آقای بیتر [26] به اصلاح مدل ارائه شده قبلی توسط آقای فینی پرداخت. در سال 1966 آقایان فینی و شلدون [27] تأثیر تفاوت مواد شکننده و مواد انعطاف پذیر (فلزات) را بر سایش مورد مطالعه قرار دادند [13]. بعد از آن و در سال های 1975 تا 1982 استانداردهای API و دیگر شرکتها ارائه شد[11]. آقایان سالاما و ونکاتش [9] در سال 1983 براساس مدل API ( ) فاکتور C را 80 تا 100 برای جریان گاز فاقد شن و ضریب 300 را برای گاز همراه با قطرات مایع ارایه دادند، و در سال 1986 سایش چاههای نفت و گاز را اندازه گرفتند و روابط و اطلاعات مفیدی استخراج نمودند[24].
از سال 1986 تا سال 1998 محققین متعددی بر روی پارامترهای مختلف سایش مطالعات چشمگیری را انجام داده و روابط نیمه متمرکزی نیز ارائه دادند. از این محققین میتوان به نام آقایان بورگین [5]، ونگ [28]، اشاره کرد.
با روی کار آمدن نرم افزارهای شبیه سازی در اوایل قرن 21، موج مطالعات جدید سایش توسط محققین دانشگاه تولسا در ایالت اوکلاهامای آمریکا آغاز شد. مطالعات کاملأ جامع و فراگیر، بررسی نتایج شیبه سازی و مقایسه با دادههای آزمایشگاهی، راه اندازی مرکز مطالعات خوردگی و سایش در این دانشگاه از سال 2000 به بعد، توجه تمام محققین را به خود جلب نمود. در سال 2004 آقایان شیرازی[22 و 16] و راسل [16] رابطهای را برای تصحیح ضریب C در فرمول API ارائه دادند.
در سال 2006 نرم افزار سنجش سایش با نام (SPPS) توسط شیرازی و مک لاری [7] ساخته شد. در سال 2008 آقای ژانگ [7] و همکارانش با دادههایی که از شبیه سازی CFD بدست آورده بود نرم افزار SPPS را کالیبره نمود. در شکل زیر قسمتی از Set up اندازه گیری سایش در دانشگاه تولسا نشان داده شده است.
شکل (3-1).Set up آزمایشگاهی دانشگاه تولسا [7]
در مطالعات انجام شده توسط محققین نام برده، بیشتر بر روی جریانهای دو فازی و سه فازی که سیال حامل، گاز میباشد کار شده است. به جز در موارد خاصی، سایش جریان مایع مطرح نشده است. چون مدلهای بدست آمده بر اساس پارامترهای مختلف میباشد، لذا این روابط برای جریان مایع نیز قابل تعمیم است. آقایان عظیمیان و بارت [14] در سال 2013 سایش جریان مایع حاوی ذرات شن را در زانوییها و سهراهیها هم به صورت آزمایشگاهی و هم به صورت شبیه سازی مورد مطالعه قرار داده اند. نتایج بدست آمده از آزمایشات این دو محقق، همخوانی بسیار مناسبی با مدلهای دانشگاه تولسا دارد.
در کشور ایران تا امروز، مطالعات آزمایشگاهی خاصی پیرامون سایش در خطوط لوله و انتقال سیالات صورت نگرفته است. در سال 2014 برای اولین بار در دانشگاه شیراز مطالعه آزمایشگاهی سایش در چاههای گاز مناطق کنگان، آغار و شانول توسط آقای مهندس آریانا و آقایان دکتر اسماعیل زاده و دکتر مولا آغاز شده است. آقایان مهندس محمودی و محمدی رهقی نیز Set up آزمایشگاهی سایش گاز و مایع را در آزمایشگاه دانشگاه شیراز تجهیز نمودند.
در ادامه به مدلهای ارائه شده توسط محققین نام برده پرداخته میشود.
3-4- مدلهای ارائه شده
3-4-1- مدل فینی [23]
(3-1)
در این رابطه نرخ سایش شن که بصورت جرم زدوده شده مواد بر حسب کیلوگرم به جرم ماده ساینده بر حسب کیلوگرم بیان می‌شود.
: سرعت برخورد ذرات شن
یک ثابت که به جنس ماده‌ای که ساییده می‌شود و دیگر عوامل بستگی دارد.
: زاویهی برخورد دانههای شن
: تابع زاویهی برخورد که به نوع ماده بستگی دارد و بین صفر و یک قرار دارد.
: اندیس وابستگی ماده میباشد و عددی بین 2 تا 4 است.
3-4-2- مدل هاسر – ورنولد [24 و 17]
این دو محقق معادلهی آسیب ناشی از برخورد زیر را ارائه داده‌اند.
(3-2)

Share this post

Post navigation

You might be interested in...