مدل سازی ریاضی و عددی و بررسی پایداری شیر قطع موتور پیشران مایع

در این مقاله معادلات حاکم بر خط لوله، شیر قطع و سامانه ی راه انداز هم بصورت تحلیلی و هم بصورت عددی تحلیل شده است. در حل ریاضی دقیق، با استفاده از تبدیل لاپلاس و خطی سازی معادلات و حل آنها پایداری عملکرد شیر بررسی شده است. با توجه به طراحی صورت گرفته برای سامانه ی خط لوله-شیر مذکور و بازاء پارامترهای موثر شیر طبق تحلیل پایداری خطی نایکوئیست و بود سیستم کاملا رفتاری پایدار از خود نشان داد. در حل عددی نیز بررسی رفتار شیر قطع مطرح بوده، که معادلات حاکم بر شیر قطع بصورت عددی مدل و تحلیل شده است. با مدل سازی انجام گرفته، رفتار گذرای شیر در حین فرمان قطع و نرخ تغییرات فشار، دبی عبوری از شیر، فشار گاز سامانه ی راه انداز و فشار بالادست شیر (ضربه قوچ) با توجه به حرکت المان قطع کننده شیر ارائه شده است. نتایج بدست آمده با داده های تجربی مقایسه و نشان داده شد که اختلاف مقدار دبی عبوری از شیر بر حسب زمان حداکثر خطای 13 درصدی را دارد. نتایج عددی نشان می دهد تا لحظات پایانی بسته شدن شیر، تغییر قابل توجهی در دبی عبوری از شیر رخ نمی دهد. همچنین نتایج نشان می دهد زمان بسته شدن شیر قطع را بایستی با توجه به شرط فشار حداکثر مجاز ضربه هیدرولیکی در مسیر تعیین نمود.