عنوان

بررسی نیروهای هیدرودینامیکی لحظه‌ای وارد بر خطوط لوله فراساحلی سوار بر هم تحت جریان‌های دائمی

IR

۴۵۴۸پ

فارسی

IR

بررسی نیروهای هیدرودینامیکی لحظه‌ای وارد بر خطوط لوله فراساحلی سوار بر هم تحت جریان‌های دائمی

[پایان‌نامه]

Investigation into temporal hydrodynamics forces on offshore Piggyback pipelines due to steady currents

/حامد چهره‌گشا

: مهندسی عمران

، ۱۴۰۰

۲۱۴ص.

:

زبان: فارسی

زبان چکیده: فارسی

چاپی - الکترونیکی

مصور، جدول، نمودار

کارشناسی ارشد

مهندسی عمران- سواحل، بنادر و سازه‌های دریایی

۱۴۰۰/۰۶/۰۱

صنعتی سهند

در این پژوهش نیروهای هیدرودینامیکی لحظه‌ای وارد بر خطوط لوله فراساحلی سوار بر هم تحت جریان‌های دائمی مورد بررسی قرار گرفته است .کلیه شبیه‌سازی‌ها به‌صورت سه بعدی و در محیط نرم‌افزارهایANSYS FLUENT۰.۱۶ وFLOW -۳v D۱.۱۱ انجام شده است .ابتدا توانایی‌های ۲ نرم‌افزار فوق در مسئله ذکر شده مورد تحقیق قرار گرفت و پس از انتخاب نرم‌افزار دارای دقت بالاتر(ANSYS FLUENT) ، در ادامه از این نرم‌افزار کمک گرفته شد .همچنین پس از بررسی‌های اولیه، مدل آشفتگی گردابه‌های بزرگ (LES) و سلول‌بندی منظم انتخاب گردید .با تغییر سرعت جریان سیال و قطر سیلندر اصلی، تاثیر تغییرات عدد رینولدز بر ضرایب نیروهای هیدرودینامیکی لحظه‌ای وارد بر خطوط لوله سوار بر هم مورد بررسی قرار گرفت .در ادامه تاثیر فاصله نسبی سیلندر اصلی تا بستر(e/D) ، فاصله نسبی دو سیلندر از یکدیگر (G/D) و قطر نسبی (d/D) مورد پژوهش قرار گرفت .برخی نتایج مهم بدست آمده به شرح زیر است :با افزایش سرعت جریان سیال، تعداد و دامنه نوسانات ضرایب نیروهای هیدرودینامیکی افزایش می‌یابد .همچنین با افزودن خط لوله فرعی شاهد کاهش حدود ۶۵ در مقدار متوسط زمانی ضریب برا سیلندر اصلی مشاهده گردید .با کاهش فاصله نسبی سیلندر اصلی و بستر(e/D) ، تعداد و دامنه نوسانات ضرایب نیروهای هیدرودینامیکی سیلندر فرعی کاهش می‌یابد .با استفاده از خط لوله فرعی علاوه بر کاهش تعداد و دامنه نوسانات ضرایب نیروهای هیدرودینامیکی وارد بر خطوط لوله اصلی، کاهش ۳۵ تا ۷۰ در مقادیر میانگین زمانی ضریب برا سیلندر اصلی مشاهده گردید .با افزایش قطر سیلندر اصلی سطح برخورد سیال به سیلندرها افزایش یافته و به تبع آن دامنه نوسانات افزایش می‌یابد .در مقایسه با خط لوله منفرد، کاهش تعداد و دامنه نوسانات ضریب برا وارد بر سیلندر اصلی مشاهده گردید .با افزایش فاصله نسبی دو سیلندر از یکدیگر(G/D) ، در ابتدا افزایش دامنه نوسان ضرایب نیروهای هیدرودینامیکی سیلندر اصلی و کاهش دامنه نوسان ضرایب نیروهای هیدرودینامیکی سیلندر فرعی مشاهده گردید .در پایان نیز مشاهده گردید با افزایش قطر نسبی، دامنه نوسانات ضرایب نیروهای هیدرودینامیکی افزایش می‌یابد

In this study, Investigation into temporal hydrodynamic forces on offshore Piggyback pipelines due to steady currents. All simulations are performed in 3D using ANSYS FLUENT16.0 and FLOW-3D v11.1 softwares environments. First, the capabilities of the above two softwares for the mentioned problem were investigated and after selecting the software with higher accuracy (ANSYS FLUENT), it was used for this research study. Also, after initial investigations, the model of large eddy simulation (LES) and regular cell formation were selected. By changing the fluid flow velocity and the diameter of the main cylinder, the effect of the Reynolds number variations on the coefficients of instantaneous hydrodynamic forces exerted on the piggyback pipelines was investigated. The effect of the relative distance of the main cylinder to the bed (e/D), the relative distance of the two cylinders from of other (G/D), and the relative diameter (d/D) were investigated. Some important results are as follows: As the fluid flow velocity increases, the number and amplitude of oscillations of the hydrodynamic force coefficients increase. Also, with the addition of sub pipelines, we see a decrease of about 65 has been found for the time averaged of the main cylinder. By reducing the relative distance between the main cylinder and the bed (e/D), the number and range of oscillations of the hydrodynamic forces coefficients of the sub-cylinder have been reduced. Using the sub-pipeline, in addition to reducing the number and range of fluctuations of the coefficients of hydrodynamic forces on the main pipelines, the average coefficient for the main cylinder have been reduced by 35 to 70 . As the diameter of the main cylinder increases, the level of fluid collision with the cylinders increases, and consequently the amplitude of oscillations increases. Compared to a single pipeline, a reduction in the number and amplitude of coefficient fluctuations have been resulted for the main cylinder. By increasing the relative distance of the two cylinders from each other (G/D), an increase in the amplitude of oscillation of the hydrodynamic forces for the main cylinder and a decrease in the amplitude of the coefficients of the hydrodynamic forces for the sub-cylinder. Finally, it was observed that with increasing relative diameter, the amplitude of fluctuations of hydrodynamic force coefficients increases

ba

Investigation into temporal hydrodynamics forces on offshore Piggyback pipelines due to steady currents

خطوط لوله سوار بر هم

نیروهای هیدرودینامیکی

شبیه‌سازی عددی

حل‌گر فلوئنت

Piggyback Pipelines, hydrodynamics forces, Numerical simulation, Fluent CFD solver

خطوط لوله سوار بر هم، نیروهای هیدرودینامیکی، شبیه‌سازی عددی، حل‌گر فلوئنت

چهره‌گشا، حامد

حکیم‌زاده، حبیب، استاد راهنما

کاردان، نازیلا، استاد مشاور

ایران

20230715

عمران ،۳۰۳۱۰ ،۱۴۰۰

ی‌مئاد ی‌اهن‌ایرج‍ ت‌حت‍ م‌ه‍ رب‍ راوس‍ ی‌لحاسارف‍ ه‌لول‍ طوطخ‍ رب‍ دراو ی‌اه‌ظحل‍ ی‌کیمانیدوردیه‍ ی‌اهورین‍ ی‌سررب‍.pdf

عادی

عادی

31015.pdf

p30310.pdf

0

ایمانی

متن

0

پ۴۵۴۸

فارسی

نمایه‌سازی قبلی

pe

TF

92029

1

a

Y