عنوان پایان‌نامه
بررسی فرآیند ترموآکوستیک در سیستم لوله های مربوط به تجهیزات اندازه گیری جریان گاز
- رشته تحصیلی
- مهندسی مکانیک - تبدیل انرژی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 76135;کتابخانه پردیس البرز شماره ثبت: 1114;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 76135;کتابخانه پردیس البرز شماره ثبت: 1114
- تاریخ دفاع
- ۲۷ شهریور ۱۳۹۵
- دانشجو
- سجاد زارعی
- استاد راهنما
- حسین شکوهمند
- چکیده
- در ایستگاه‌های اندازه‌گیری و تقلیل فشار گاز طبیعی جریان‌سنج ها، مبدل های حرارتی و کنترل ولوها معمولاً به صورت سری هستند. بویژه در حالت وجود دو و یا چند ردیف موازی گاهی اوقات در دبی های کم جریان ارتعاشات غیرمعمول لوله ها بهمراه خطاهای اندازه‌گیری جریان مشاهده گردیده است. ارتباط مابین سطح ارتعاش های لوله ها، ضربان های گاز داخل لوله ها و شرایط عملیاتی مبدل های حرارتی بر مبنای تحقیقات میدانی تحلیل گردیده است. نتایج حاکی از آنست که با افزایش نرخ حرارتی گاز طبیعی در مبدل های حرارتی، ضربان های گاز درون لوله ها و بنابراین خطای اندازه‌گیری درکنتورهای جریان متناسب با ارتعاش لوله ها تشدید شده است. به منظور فهمیدن ارتباط فیزیکی این پدیده ها، ضمن انجام مشاهدات تجربی یک مطالعه تئوری هم بکار گرفته شده است. ریشه اصلی ارتعاشات ناپایداری ترموآکوستیک می باشد. بر مبنای قانون رایلی ضربان های گاز تشدید می گردد اگر حرارت به طور ناگهانی به گازی داده شود که بالاتر از نقطه تقطیر می باشد. بر مبنای بررسی تئوریک مبسوط و استخراج روابط فیزیکی مدل شبیه سازی شده توسط روش دینامیک سیالات محاسباتی و توسط نرم افزار فلوئنت تحلیل گردیده است. در نهایت برای پرهیز از ایجاد ارتعاش در ایستگاه‌های اندازه‌گیری وتقلیل فشار گاز طبیعی راه حل های ممکن معرفی شده است.
- Abstract
- The main objective of this study was to investigate the untypical pipe vibrations in gas pressure reducing and flow metering stations in specific operating conditions (low flow) and its effect on the behavior of meters in the studied station. These vibrations are mainly caused by the thermo acoustic process in the area adjacent to the junction of two trains of regulators to heat exchangers. To simulate and study this phenomenon, Rijke tube was used, which is an experimental model for this purpose. Then a mathematical model was developed to complete theoretical analysis, and the main parameters of the system and its behavior were investigated. The simulated model was then solved using the computational fluids dynamics techniques and was compared with the general behaviors in the thermo acoustic phenomenon. At the end, a number of solutions were presented to reduce the propagation of the vibrations. The solutions can be generalized from the Rijke tube model to the studied station. The main factors include the heat exchangers location and the amount of energy consumed in the stations.
