@article { author = {Shahangian, Seyyed Ahmadreza and Tabesh, Massoud and Mirabi, Mohammad Hosein}, title = {Numerical Investigation of Leakage from Steel Pipes Submerged in Water Based on the Experimental Results of Non-submerged Pipes}, journal = {Journal of Hydraulics}, volume = {11}, number = {4}, pages = {29-44}, year = {2017}, publisher = {Iranian Hydraulic Association}, issn = {2345-4237}, eissn = {2645-8063}, doi = {10.30482/jhyd.2017.45927}, abstract = {Few studies are made about the effect of environmental conditions on the leakage flow rate. Some of these researches show that environmental conditions play an important role in leakage flow rate. On the contrary, there are other researches opposing this idea. The purpose of this research is to investigate evidence of the effect of environmental conditions on leakage flow rate. Based on this idea, some tests were carried out in the college of engineering at the university of Tehran, using a circular experimental set up at high pressure discharging to the atmosphere. Various ranges of pressure up to 50 m of water were imposed on a 110 mm diameter aged steel pipe with some holes on the pipe surface. In the next step, by using the experimental results, an analytical model in ANSYS software was developed and outputs were compared with experimental data. Later a proper mathematical turbulent model was derived. Furthermore, the effect of submerged conditions was investigated by this appropriate numerical model. The results of this research showed that static pressure fluctuations in submerged jet had significant effect on discharge and the rate of leakage was reduced in comparison with atmospheric discharge. According to the results, pressure reduction in 5 m head pressure could affect the leakage discharge under submerged condition up to 55 percent when compared with the case of discharging to the atmosphere. With pressures above 20 m, smaller changes were observed. These changes were limited to less than 10 percent. The aforementioned reduction depended on the imposed head of water at leakage point and pressure value inside the pipe. Finally, a relationship between leakage outflow and internal pressure of pipe was proposed.  }, keywords = {Ansys,experimental,Leakage head-discharge relationship,Steel Pipe,Submerged jet}, title_fa = {بررسی عددی نشت از لوله‌های فولادی مستغرق در آب با استناد به نتایج آزمایشگاهی لوله‌های غیر مستغرق}, abstract_fa = {تاکنون تحقیقات اندکی بر روی تأثیر شرایط محیطی بر دبی خروجی از محل نشت انجام شده است. برخی از این تحقیقات نشان می‌دهند که شرایط محیطی می‌توانند بر دبی نشت تأثیرگذار بوده و در مقابل برخی دیگر تأثیر این شرایط را کاملاً رد می‌کنند. در همین راستا با هدف بررسی تأثیر شرایط محیطی بر دبی نشت، آزمون‌هایی بر روی مجموعه آزمایشگاهی گردشی تحت فشار بالا ساخته ‌شده در دانشکده فنی دانشگاه تهران، انجام شد. آزمون‌ها در حالت تخلیه به هوای آزاد، بر روی یک لوله فولادی به قطر 110 میلی‌متر و با منفذ نشت مدور، در محدوده وسیعی از فشارها تا فشار 50 متر انجام شد. در ادامه با استناد به نتایج آزمون‌های آزمایشگاهی، مجموعه آزمایش در محیط نرم‌افزار انسیس مدل‌سازی عددی شده و یک مدل ریاضی آشفتگی مناسب برای آن استخراج شد. سپس به کمک تحلیل عددی در حالت مستغرق در آب، به بررسی تأثیر شرایط محیطی بر روی دبی نشت پرداخته شد. نتایج حاصل از این تحقیق، نشان می‌دهد که وجود آب و نوسانات فشار در محل جت مستغرق، بر دبی خروجی از محل نشت تأثیرگذار بوده و مقدار آن را در مقایسه با نشت در حالت تخلیه به هوای آزاد کاهش می‌دهد. بر اساس نتایج حاصل، اثر این کاهش فشار در فشارهای حدود 5 متر، می‌تواند تا حدود 55 درصد بر دبی خروجی از محل نشت در حالت مستغرق نسبت به حالت نشت در هوای آزاد اثرگذار باشد؛ اما در فشارهای بالای 20 متر این اثر ناچیز بوده و به زیر 10 درصد کاهش می‌یابد. البته مقدار این کاهش به تراز ارتفاعی آب روی محل نشت و میزان فشار داخل لوله بستگی دارد. درنهایت رابطه‌ای بین دبی خروجی از محل نشت و فشار داخل مجموعه ارائه شده است.}, keywords_fa = {Ansys,آزمایشگاهی,رابطه نشت- فشار,لوله فولادی,جت مستغرق}, url = {https://jhyd.iha.ir/article_45927.html}, eprint = {https://jhyd.iha.ir/article_45927_3ad93218bec4f6e40033d74fbd1fa397.pdf} }