پایان نامه کارشناسی ارشد رشته مکانیک : حل معادلات حاکم و تحلیل میزان تأثیر گرادیان شعاعی دما در سطح مقطع خطوط لوله

متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته مکانیک 

با عنوان : حل معادلات حاکم و تحلیل میزان تأثیر گرادیان شعاعی دما در سطح مقطع خطوط لوله

در ادامه مطلب می توانید تکه هایی از ابتدای این پایان نامه را بخوانید

و در صورت نیاز به متن کامل آن می توانید از لینک پرداخت و دانلود آنی برای خرید این پایان نامه اقدام نمائید.

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب

دانشکده تحصیلات تکمیلی

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد “M.Sc”

مهندسی مکانیک – تبدیل انرژی

عنوان :

حل معادلات حاکم و تحلیل میزان تأثیر گرادیان شعاعی دما در سطح مقطع خطوط لوله با جریان لایه ای بر ایجاد خطا در دبی سنج التراسونیک

برای رعایت حریم خصوصی اسامی استاد راهنما،استاد مشاور و نگارنده درج نمی شود

تکه هایی از متن به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

متن کامل را می توانید دانلود نمائید

چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به طور نمونه)

ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه

 با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند

موجود است

چکیده

  • هدف از این پروژه تحقیق در خصوص تاثیر گرادیان شعاعی دما بر ایجاد خطا در فلومیترهای التراسونیک با تکنولوژی گذر زمان می باشد.این پروژه منحصرا به سیال تراکم ناپذیر و با رژیم جریان متقارن آرام در خطوط لوله انتقال نفت و گاز پرداخته است.این حالت معمولا با فاصله حدودی 100D از خروجی شیرهای فشار شکن انشعاب خطوط تغذیه شهری از مسیرهای IGAT اتفاق می افتد که به دلیل افت فشار و کاهش سرعت در طی دو مرحله دمای سیال کاهش یافته و اختلاف دمایی مابین گاز و محیط افزایش می یابد.
  • برای شبیه سازی موضوع فوق از سیال متان جهت مدل سازی عددی استفاده شده است.بطوریکه در ابتدا ضمن مدل سازی شرایط فلومیتر به صورت لوله مستقیم با جریان توسعه یافته آرام دما و سرعت، ضمن لحاظ نمودن تاثیر پروفیل دما بر روی خواص فیزیکی سیال، حل Fluent صورت پذیرفته با نتایج حل تحلیلی مقایسه گردیده است.سپس با استفاده از هندسه مساله و معادله پیشروی صوت در فضا،فرمول تحلیلی لازم جهت محاسبه زمان رفت و برگشت مابین ترانسدیسرها بدست آمده و این زمانها در فرمول تجاری موجود در پردازشگر فلو میتر جایگذاری می شود.لذا میزان افزایش خطا در اثر افزایش گرادیان شعاعی دما در این حالت قابل محاسبه خواهد شد.

مقدمه

حواس آدمی شامل حس‌های بینایی، بویایی، شنوایی، چشایی و لامسه نقش تعیین کننده ای در زندگی او دارند. از بین این حس‌ها بینایی و شنوایی در فواصل دور نیز کار می کنند ولی سه حس دیگر این قابلیت را ندارند. اما در زیر آب شرایط فرق می کند، اجسام در فواصل دور زیر آب قابل دیدن نیستند ولی امواج در زیر آب قابل شنیدن هستند و در فواصل دور منتقل می شوند. تحقیقات نشان داده است که وال ها و دلفین ها در زیر آب از امواج مافوق صوت برای ردیابی مسیر و رسیدن به هدف و برقراری ارتباط استفاده می کنند.

امواج التراسونیک برای اولین بار در هنگام جنگ جهانی اول در ساخت ترانسدیوسرهای زیرآبی به کار رفت. در سال 1912 پس از برخورد کشتی تایتانیک با کوه یخ و غرق شدن آن تحقیقات به سرعت به این نتیجه رسید که در فرکانس های بالا رزولوشن ردیابی کوه یخ بیشتر می شود که این منجر به استفاده از امواج با فرکانس های بالاتر از صوت شد و زمینه را برای اولین بار کار آقای لنجوین[1] که پدر امواج التراسونیک شناخته می شود، فراهم کرد. این کار تحقیقاتی در خلال جنگ جهانی اول با همکاری مشترک کشورهای انگلستان و فرانسه برای ردیابی زیردریایی ها انجام شد. فعالیت های آزمایشگاهی این پروژه و تست های آن توسط آقای لنجوین انجام شد. او بعدها تست‌هایی با محدوده ردیابی بالا در حدود 2 کیلومتر انجام داد. با استفاده از کریستال کوارتز برای ساخت ترانسدیوسر محدوده ردیابی تا 6 کیلومتر هم توسعه داده شد. پس از این اختراع پیشرفت‌های حاصل شده در زمینه التراسونیک محدود به زیردریایی ها نشد و به سرعت چندین و چند کاربرد صنعتی و تجاری التراسونیک ابداع شد.

استفاده از روش زمان عبور التراسونیک برای دبی سنجی بر اساس اختلاف سرعت صوت در راستای جریان و خلاف جهت جریان می باشد. این روش سرعت متوسطی برای طول مسیر صوتی معین می دهد. برای تبدیل این سرعت مسیر به سرعت متوسط جریان در تمام سطح مقطع جریان، لازم است تا شناختی مناسب از پروفیل سرعت جریان وجود داشته باشد. هدف این پروژه به بررسی تأثیر گرادیان شعاعی دما بر مقدار سرعت به دست آمده به کمک این روش است.

بدیهی است ساده سازی های انجام شده در رابطه 1 تنها برای تخمین کلی جریان مفید است. در جریان آرام عملاً در نظر گرفتن پروفیل سرعت یکنواخت خطای زیادی ایجاد می کند. از سوی دیگر در کار حاضر بررسی میدان دما مسأله اصلی می باشد که باید در تخمین زمان عبور سیگنال در نظر گرفته شود. تغییر دما سبب تغییر ویسکوزیته سیال می شود و به نوبه خود سبب تغییر پروفیل سرعت از پروفیل سرعت سهمی هاگن-پوازیه می شود. به همین دلیل در این کار برای در نظر گرفتن تأثیر تغییر ویسکوزیته سیال با دما بر میدان جریان از شبیه سازی عددی استفاده می شود. البته می توان برای ارزیابی جواب ها در نمونه مسأله ای از تأثیر گرادیان دما بر ویسکوزیته صرف نظر کرد و پاسخ های حل عددی را صحه گذاری کرد.

با توجه به این مقدمه پیشنهاد می شود در کار حاضر میدان جریان و دما در شرایط زیر بررسی گردد.

کار مشابهی که به این روش انجام شده است در مرجع [2] آمده است. این رساله شامل سه بخش اصلی می‌باشد، دینامیک سیالات، آکوستیک و برهم‌کنش بین این دو بخش. در این کار شبیه‌سازی عددی و اندازه‌گیری‌های منحنی دبی سنجی التراسونیک برای هندسه های مختلف آورده شده است. شبیه سازی عددی دبی‌سنجی التراسونیک می‌تواند در فرآیندی دو مرحله‌ای انجام شود.

1- شبیه سازی میدان جریان درون دبی سنج با استفاده از نرم افزار دینامیک سیالات محاسباتی تجاری

2- شبیه سازی پیش روی صوت در دبی سنج به کمک روابط سرعت صوت در جریان

1-1- دبی سنج ها

انواع گوناگونی از دبی سنج ها وجود دارد. انواع قوانیین فیزیکی مربوط به حرکت سیال در کانال برای اندازه گیری دبی سیال استفاده شده است. این روش ها عبارتند از:

روش های مکانیک که سیال را به بخش هایی با مقدار مشخص تقسیم می کنند (ابزارهای اندازه گیری جابجایی مثبت)

اندازه گیری های فشاری (ابزارهای اختلاف فشار)

برهم کنش میدان های الکترومغناطیس یا صوتی با سیال در جریان (دبی سنج های الکترومغناطیس و زمان عبور التراسونیک)

اندازه گیری های مربوط به اینرسی (ابزارهای کوریولیس)

برهم کنش جریان و پره های متحرک یا موانع ثابت (توربین و گردابه و روتامتر)

تشخیص سرعت ذرات معلق در جریان (دبی سنج های التراسونیک داپلر)

البته شاید دقیق ترین روش های اندازه گیری حجم مایع نیازمند تکنولوژی بسیار ساده برای اندازه گیری کمیت های اساسی: مقیاس ها، دماسنج و دانستن چگونگی تغییرات چگالی سیال با دماست. برای اندازه گیری های آنی، هنگامی که نمی توان جریان سیال را دستکاری کرد، دقیق ترین روش با استفاده از دبی سنج های “جابجایی مثبت” به دست می آید. اما این طراحی ها به دلیل ضعف های مربوط به اینرسی قطعات مکانیکی متحرک محدوده اندازه گیری دبی کوچکی دارند و کمتر استفاده می شوند.

بسیاری طراحی های جایگزین دبی سنج، کمیتی را که کاملاً وابسته به حرکت سیال در لوله است را اندازه نمی گیرند. اغلب تنها نمونه ای از میدان جریان کامل با فرض اینکه این بخش کاملاً بیان گر حرکت متوسط است اندازه گیری می شود. از این رو عملکرد دقیق در آزمایشگاه در خلال کالیبره کردن می تواند به طور چشمگیری در اثر تغییر شرایط ورودی جریان از حالت ایده آل تغییر کند.

1-1-1- دبی سنج های التراسونیک

دبی سنج های التراسونیک پتانسیل اندازه گیری دقیق حجم سیال را در بازه گسترده ای از دبی با استفاده از هندسه ساده را بدون استفاده از قطعات متحرک می دهند. یک دبی سنج التراسونیک ایده آل اندازه گیری های دقیقی مستقل از تأثیرات خارجی، مانند زمان، دما، دبی و شرایط نصب خواهد داد.

1-1-2- یک دبی سنج التراسونیک ایده آل

1-1-2-1- مستقل از نصب

دبی سنج های التراسونیک، در مقایسه با ابزارهای سنتی، مزایایی از جمله نسبت بالای خاموشی و قیمت کم ابزارهای الکترونیکی بدون قطعه متحرک را دارند. البته مشابه بسیاری ابزارها، نصب دقیق این تجهیزات برای جلوگیری از تأثیر پذیری از جریان های ورودی غیر ایده آل با توجه به حضور شیرهای نیمه بسته و یا خم هایی در بالادست جریان ضروری است. یک ابزار ایده آل عملکردی مستقل از شرایط نصب یعنی شرایط جریان ورودی دارد. خطاهایی در محدوده 1 تا 5 درصد برای دبی سنج های التراسونیکی که به اندازه 10 برابر قطر در پایین دست اتصالات نصب شده اند و خطاهای بالاتر 33 درصد در حالت بدتر برای دبی سنج التراسونیک بلافاصله پایین دست شیر نیمه باز ثبت شده است. رابطه بین این تغییرات در عملکرد دبی سنج و پروفیل دبی ورود پیچیده است و بسیار کم شناخته شده است زیرا برهم کنش اساسی بین جریان و امواج فراصوت در لوله وجود دارد.

تعداد صفحه :94

قیمت : چهارده هزار تومان60000

بلافاصله پس از پرداخت ، لینک دانلود به شما نشان داده می شود

و به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        09124404335        info@arshadha.ir

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

شماره کارت :  6037997263131360 بانک ملی به نام محمد علی رودسرابی

11

مطالب مشابه را هم ببینید

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه های دانشگاهی است. مطالب مشابه را هم ببینید. برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید

2 پاسخ

ترک بک و پینگ بک

  1. […] از صوت شد و زمینه را برای اولین بار کار آقای لنجوین[۱] که پدر امواج التراسونیک شناخته می شود، فراهم کرد. این […]

  2. […] از صوت شد و زمینه را برای اولین بار کار آقای لنجوین[۱] که پدر امواج التراسونیک شناخته می شود، فراهم کرد. این […]

ارسال یک پاسخ

می خواهید در گفتگو ها شرکت کنید؟
Feel free to contribute!

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

* Copy This Password *

* Type Or Paste Password Here *