مقدمه
افت فشار در خطوط انتقال سیال، پدیده‌ای است که در آن فشار سیال در طول مسیر حرکت کاهش می‌یابد. این کاهش فشار به دلایل مختلفی از جمله اصطکاک سیال با دیواره لوله، تغییرات ناگهانی در قطر لوله، وجود اتصالات و شیرآلات، و همچنین تغییرات ارتفاع رخ می‌دهد.
دلایل اصلی افت فشار
- افت فشار اصطکاکی: این نوع افت فشار ناشی از اصطکاک بین سیال و دیواره داخلی لوله است و به عوامل مختلفی مانند ویسکوزیته سیال، سرعت جریان، قطر لوله و زبری سطح داخلی لوله بستگی دارد.
- افت فشار محلی: این نوع افت فشار در اثر تغییرات ناگهانی در هندسه لوله مانند زانوها، سه راهی‌ها، شیرآلات و اتصالات ایجاد می‌شود. این تغییرات باعث ایجاد آشفتگی در جریان سیال و در نتیجه افزایش افت فشار می‌شوند.
- افت فشار ناشی از تغییرات ارتفاع: در خطوط لوله با شیب، نیروی گرانش باعث ایجاد افت یا افزایش فشار می‌شود. اگر سیال به سمت بالا حرکت کند، فشار کاهش می‌یابد و اگر به سمت پایین حرکت کند، فشار افزایش می‌یابد.
عوامل موثر بر افت فشار
- ویسکوزیته سیال: هرچه ویسکوزیته سیال بیشتر باشد، اصطکاک بین سیال و دیواره لوله بیشتر شده و در نتیجه افت فشار افزایش می‌یابد.
- سرعت جریان: با افزایش سرعت جریان، افت فشار نیز افزایش می‌یابد.
- قطر لوله: با افزایش قطر لوله، افت فشار کاهش می‌یابد.
- زبری سطح داخلی لوله: هرچه سطح داخلی لوله زبرتر باشد، اصطکاک بیشتر شده و افت فشار افزایش می‌یابد.
- طول لوله: با افزایش طول لوله، افت فشار نیز افزایش می‌یابد.
- چگالی سیال: چگالی سیال نیز بر افت فشار تأثیرگذار است.
- دما: تغییرات دما می‌تواند بر ویسکوزیته سیال و در نتیجه بر افت فشار تأثیر بگذارد.
محاسبه افت فشار
برای محاسبه افت فشار در خطوط لوله، از روابط و فرمول‌های مختلفی استفاده می‌شود که به نوع سیال، رژیم جریان (لامینار یا آشفته)، و هندسه لوله بستگی دارد. از جمله این روابط می‌توان به معادله دارسی-وایسباخ اشاره کرد.
مدلسازی افت فشار در خطوط انتقال با کامسول
یکی از مسائل مهم در هنگام طراحی و ساخت خطوط لوله ی انتقال اطلاع از میزان افت فشار سیال در این فرآیند است . از اصلی ترین پارامترهای موثر بر افت فشار می توان از طول خط انتقال و فشار مخزن نام برد. متد های مبتنی بر هوش مصنوعی توانایی پیش- بینی رفتار سیستم های پیاده را در شرایط گوناگون دارند. در این پروژه چگونگی تاثیر پارامترهای مختلف بر میزان افت فشار در خطوط لوله با استفاده از نرم افزار کامسول مورد بررسی قرار گرفت.
جهت خرید این پروژه و یا کسب اطلاعات بیشتر از طریق لینک زیر اقدام بفرمایید.