تقليل اعاقة الجريان المضطرب باضافة بوليمر
 التاريخ :  12/06/2018 08:28:02  , تصنيف الخبـر  كلية الهندسة
Share |

 كتـب بواسطـة  اعلام كلية الهندسة  
 عدد المشاهدات  282


رسالة مقدمه إلى كلية الهندسة - جامعة بابل كجزء من متطلبات نيل درجة الماجستير في الهندسة الميكانيكية (قدرة) اعدت من قبل الطالب علي جاسم محمد هاشم وبأشراف الاستاذ الدكتور عادل عباس علوان الموسوي . وقد تناولت هذه الرسالة الاعاقة التي تتضح بشكل جلي من خلال الجريان الاظطرابي عند اضافة بوليمر والذي يعمل يسبب تقليل مثير في الاعاقة الاحتكاكية بسبب السطح الداخلي لجدار الانبوب.



ان وجود المادة البوليمرية المقللة للاعاقة مثل بولي ايزو بيوتيلين في جريان المائع المظطرب لرقم رينولدز حوالي من 28000 - 61000 يعتمد على التحقيق في  فرق الضغط خلال الانبوب الدائري الافقي والذي طوله 6 متر المستخدم في الجانب العملي ويحوي مائع الكيروسين (النفط الابيض) وتم استخدام البوليمر (البولي ايزوبيوتلين) وايظا اجراء الاختبارات العملية للكيروسين وحده وكذلك بخلط  مع البوليمر بنسب تراكيز مختلفة (12.5, 18.75, و 25) مللتر , وان الجريان كامل التطور. تم بناء موديل رياضي   نظريا لدراسة تاثير تركيز البوليمر على نسبة تقليل الاعاق .  النتائج العملية اوضحت ان  فرق الضغط وتدرج الضغط تنخفض  بزيادة تركيز البوليمر وتكون النتيجة بالعكس في حالة زيادة نسبة التدفق الحجمي للمائع.
وكذلك تم الاستنتاج  بان معامل الاحتكاك يقل بزيادة تركيز البوليمر. بينما وجد ان نسبة تقليل ظاهرة الاعاقة تزداد بزيادة السرعة ونسبة تركيز البوليمر وكذلك بزيادة درجة حرارة مائع التشغيل التي تزداد بزيادة زمن التشغيل لجريان المائع داخل الانبوب. علما ان السرعة تتاثر بتركيز البوليمر حيث وجد ان السرعة تزداد بزيادة نسبة تركيز البوليمر.وقد وجد في الجانب العملي ان اعلى نسبة سجلت لتقليل الاعاقة هي 19? مع نسبة تركيز بوليمر  100 جزء بالمليون .
اما الدراسة النظرية فقد أجزت باستخدام (CFD package) لبرنامج COMSOL 4.4 للحصول على نتائج العمل النظري. في العمل النظري الدراسة الحسابية استخدمت لحساب فرق الضغط لنموذج هندسي ثنائي الابعاد بطول 6 متر وعرض 80 ملمتر كقطر انبوب. هذا الشكل الهندسي تم رسمه بواسطة اشرطة وادوات البرنامج. لانجازطريقة النمذجة للموديل الرياضي لمنطقة الجريان يتم بتقسيم المنطقة الى اجزاء صغيرة جدا . والطريقة التي استخدمت للنمذجة الرياضية (k-?)  للموديل الاضطرابي لدراسة خواص الجريان داخل الانبوب. ومعادلتي الاستمرارية و الزخم وكذلك استعمال  معادلتي موديل k-epsilon  تم حلها من خلال البرنامج للحصول عى النتائج النظرية . المتغيرات التي تم استخدامها بالدراسة النظرية كانت الكثافة واللزوجة والضغط الخارج وكذلك السرعة الداخلة. والشروط المحيطة هي سرعة دخول المائع وضغط خروجه .
النتائج في العمل النظري بينت تقارب مع النتائج العملية .حيث اظهرت الحسابات النظرية ان السرعة تزداد بزيادة التركيز وفرق الضغط وانحداره يقل بزيادة التركيز ويزداد بزيادة التدفق الحجمي. معامل الاحتكاك يقل بزيادة التركيز وكذلك بزيادة التدفق الحجمي. ان نسبة تقليل الاعاقة تزداد بزيادة تركيز البوليمر وزيادة سرعة الجريان.  تمت مقارنة النتائج العملية والنظرية مع بعضها حيث تم الحصول على نتائج مقبولة  وسلوك متقارب بين النظري والعملي  بعضها  لكن عدم التقارب الكبير بين كلتا النتيجتين  يعود الى بعض الاسباب مثل  المرافق  ومناطق الربط في الانبوب والخشونة والدوامات والتغير في الظغط الموقعي . اضافة الى ذلك تمت مقارنة النتائج العملية مع نتائج منشورة لباحثين اخرين.



فرح حسين // اعلام كلية الهندسة