شبیه‌سازی جریان گاز طبیعی و بررسی تأثیر پارامترهای آن بر خرابی‌های قطعات شیرهای چرخشی کلاس 900

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 Shiraz Azad University

2 دانشگاه آزاد اسلامی واحد شیراز

چکیده

شیرهای چرخشی از اهمیت خاصی در سیستم‌های نم‌زدایی گاز طبیعی برخوردار هستند و خرابی‌های آنها هزینه‌های سنگین را به همراه دارد. لذا شبیه‌سازی جریان درون این نوع شیرها با رویکرد بررسی تأثیر جریان بر خرابی قطعات لازم به نظر می‌رسد. در این تحقیق، ابتدا مدل‌سازی شیر چرخشی کلاس 900 انجام شده، سپس جریان گاز شبیه‌سازی می‌گردد و نیروهای وارد بر توپی و سرعت گاز درون آن در زوایای مختلف باز شدن شیر محاسبه می‌شود؛ سپس مکانیزم داخلی در حالتی که بیشترین مقدار نیرو به توپی اعمال می‌شود مورد تحلیل نیرویی قرار می­گیرد. نتایج حاصل می‌تواند در طراحی‌های جدید شیرهای مشابه، انتخاب آلیاژهای مناسب قطعات و همچنین طراحی فرآیند‌های نم‌زدایی مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Numerical Simulation of Gas Flow inside the Orbit Valve Class 900 and its Effects on Parts Damages

نویسندگان [English]

  • Alireza Tahavvor 1
  • Mohammad Sadegh Korooni 2
چکیده [English]

Orbit valves are used dehydration processes of gas. Failure of valves impose cost of repair and maintenance and its experimental tests are more expensive and in many cases are not applicable. Therefore, in this work a three dimensional model of an orbit valve class 900 is created and exported to a CFD solver. Results are exported to a structural analyzer to determine the exerted forces and stresses. Analysis are considered in six position of valve ball. Results show that ball position of 45° is the critical position and probability of failure in this situation is very high. Therefore, results of 45° are valuable to design of parts and choosing appropriate material inside parts.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Orbit valves
  • Failure
  • Ball valves
  • Fluid-solid interaction
  • Force analysis
1. Tabrizi, A.S., Asadi, M., Xie, G., Lorenzini, G. and Biserni, C., “Computational fluid dynamics based analysis of a ball valve performance in the presence of cavitation”, Journal of engineering thermophysics, Vol. 23, pp. 27-38, (2014).
2. Beaune, A., Kuerten, J.G.M. and Van Heumen, M.P.C., “CFD analysis with fluid structure interaction of opening high pressure safety valve”, Computer & fluids, Vol. 64, pp. 108-116, (2012).
3. Yang, Q., Zhang, Z.L.M. and Hu, J., “Numerical simulation of fluid inside the valve”, Procedia Engineering, Vol. 23, pp. 543-550, (2011).
4. Song, X.G. and Park, Y.C., “Numerical analaysis of butterfly valve prediction of flow coefficient and hydrodynamic torque coefficient”, Proceeding of the world congrees on engineering and computer science, San Francisco, USA, Oct. 24-26 (2007).
5. Wallace, M.S., Dempster, W.M., Scanlon T., Peters J. and Mcculloch S., “Prediction of impact erosion in valve geometries Wear”, Journal of mechanical engineering science, Vol. 256, pp. 927-936, (2004).